EP4089906A1 - Switching mode dc-dc voltage down-converter - Google Patents

Switching mode dc-dc voltage down-converter Download PDF

Info

Publication number
EP4089906A1
EP4089906A1 EP22172014.7A EP22172014A EP4089906A1 EP 4089906 A1 EP4089906 A1 EP 4089906A1 EP 22172014 A EP22172014 A EP 22172014A EP 4089906 A1 EP4089906 A1 EP 4089906A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
value
current
threshold
converter
val2
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22172014.7A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Hélène Esch
Alexandre Meillereux
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
STMicroelectronics Grenoble 2 SAS
Original Assignee
STMicroelectronics Grenoble 2 SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by STMicroelectronics Grenoble 2 SAS filed Critical STMicroelectronics Grenoble 2 SAS
Publication of EP4089906A1 publication Critical patent/EP4089906A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
    • H02M1/088—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters for the simultaneous control of series or parallel connected semiconductor devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/14—Arrangements for reducing ripples from dc input or output
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/36—Means for starting or stopping converters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Definitions

  • the present description generally relates to electronic circuits, and more particularly to switching DC-DC step-down converters ("Switched Mode Power Supply Buck Converter - SMPS Buck Converter" in English).
  • step-down DC-DC switching converters or SMPS step-down converters
  • PFM converters pulse frequency modulation
  • the current pulses in the inductive element all have the same maximum value.
  • the regulation of the output voltage of the converter is then carried out by modifying the frequency of the current pulses.
  • the maximum value of the current pulses determines the maximum average current that the converter can deliver, i.e. the maximum average current that a load can draw on the output of the converter.
  • This maximum average current that the converter is able to deliver is the upper limit of the range of current values on which the converter operates, the lower limit corresponding to an average current of zero or almost.
  • One embodiment overcomes all or part of the drawbacks, all or part of the drawbacks of known PFM converters.
  • one embodiment makes it possible to increase the maximum value of the average current that a PFM converter can deliver, without increasing its starting time and without increasing the amplitude of the oscillations of the output voltage supplied by the converter.
  • a duration of each first time delay is less than a duration of each second time delay.
  • the maximum value is selected from at least the first value, the second value and a third value greater than the second value.
  • the end of each current pulse corresponds to an opening of the second switch while the first switch is open
  • the start of each current pulse corresponds to a closing of the first switch while the second switch is open
  • the average current is determined from the control signals of the first and second switches.
  • a duration of the on state of the first switch is determined by comparing a first voltage ramp with a first potential determined by a set value of an output potential of the converter, and a duration of the on-state of the second switch is determined by a comparison of a second voltage ramp with a second potential determined by the set value, the slopes of the first and second voltage ramps being different according to the value selected as maximum value.
  • the value of the potential Vref is equal to the set point value of the potential Vout.
  • the comparison of the value of a given potential with the setpoint value can be carried out directly by comparing this potential and the potential Vref.
  • the person skilled in the art is able to adapt the description which will follow in the case where the value of the potential Vref is lower than the setpoint value of the potential Vout.
  • the comparison of the value of a given potential with the setpoint value can be carried out by dividing this potential, for example by means of a voltage divider bridge, so as to obtain an intermediate potential representative of the value of this given potential. This intermediate potential is then compared with the potential Vref, which amounts to comparing the value of the potential Vout with its setpoint value.
  • Converter 1 further comprises a switch IT2 connected between node 106 and a node 102 configured to receive potential GND.
  • the switch IT2 is implemented by an MOS transistor, for example an N-channel MOS transistor.
  • a capacitor C is connected between the node 108 and the node 102.
  • this capacitor C is entirely part of the converter 1.
  • the capacitor C corresponds to a capacitor equivalent to an output capacitor of the converter 1 and an input capacitor of a load 110 connected between nodes 108 and 102 and supplied by converter 1.
  • a current source 111 represents the current drawn by the load 110 on the node 108, the current source 111 being connected between the node 108 and the node 102, in parallel with the capacitor C.
  • the converter 1 comprises a control circuit CTRL.
  • Circuit CTRL is configured to control switches IT1 and IT2. More exactly, the circuit CTRL is configured to control the switches IT1 and IT2 in pulse frequency modulation.
  • Circuit CTRL supplies a control signal cmd1 to switch IT1, and a control signal cmd2 to switch IT2.
  • the cmd1 signal is a binary low signal to turn on the switch IT1, and in the high state to turn off the switch IT1, the signal cmd2 being a binary signal in the high state to turn on the switch IT2, and in the low state to turn off the switch IT2, although the present description is not limited to these examples of control signals.
  • the circuit CTRL when the value of the potential Vout becomes lower than the threshold Vout_th, the circuit CTRL is configured to condition the start of a current pulse IL to the fact that the current IL in the element L is zero. In other words, the circuit CTRL is configured to control the start of a pulse only if the potential Vout is lower than the threshold Vout_th and the current IL is zero. In other words, for each current pulse IL in the inductive element, the circuit CTRL controls the start of the pulse if the potential Vout is lower than the threshold Vout_th and the current IL is zero. For example, when potential Vout is lower than threshold Vout_th, circuit CTRL does not control the start of a new current pulse IL as long as current IL is not zero.
  • the converter 1 then always operates in discontinuous conduction mode (DCM for Discontinuous Conduction Mode), and the circuit CTRL controls the switches IT1 and IT2 so that the converter 1 operates in DCM.
  • the circuit CRTL is configured to receive a signal EOC indicating when the current IL is zero.
  • the EOC signal is supplied by a circuit 112 of the converter 1, the circuit 112 being for example connected to the node 106.
  • the circuit CTRL is configured to control the switches IT1 and IT2 so that current pulses IL in the element L have a maximum value valmax selected from two values val1 and val2, on the basis of a current means Im drawn on the node 108 by the load 110.
  • the circuit CTRL is configured to select one or the other of the values val1 and val2 according to the value of the current Im, and to then control the switches IT1 and IT2 so that each current pulse IL has a maximum value Valmax equal to the selected value val1 or val2.
  • the circuit CTRL makes it possible to adapt the maximum value valmax of the current pulses IL as a function of the value of the current Im.
  • this adaptation of the value valmax of the pulses IL is discrete, that is to say that the value valmax cannot vary continuously as a function of the value of the current Im, or, in other words, that the value valamx can only take discrete values.
  • the control circuit is configured to select the maximum value valmax from among the values val1 and val2 so that the maximum value valmax of the current pulses IL increases when the average current increases, and decreases when the average current decreases .
  • the CTRL circuit is configured to select the value val2, so that the value valmax increases, and, conversely, when the value valmax is equal to val2 and the current Im decreases, the circuit CTRL is configured to select the value val1, so that the valmax value decreases.
  • the current pulses IL have a low maximum amplitude valmax relative to a high maximum amplitude valmax that the current pulses IL have for the values high current Im.
  • the maximum amplitude of the current pulses IL is low, which makes it possible to reduce the amplitude of the oscillations of the potential Vout compared to the case where the maximum amplitude of the pulses of current IL would be constant and high. Furthermore, when the maximum amplitude of the current pulses IL is high, the maximum value of the current Im that the load 110 can draw from the node 108 without losing the regulation of the potential Vout at its set value is higher than in the case where the maximum amplitude of current pulses IL would be constant and small. Indeed, the maximum value of the current Im that the load 110 can draw from the node 108 without losing the regulation of the voltage Vout to its set value is equal to half the maximum value of the amplitude of the current pulses IL.
  • the circuit CTRL is configured to select the value val2 when the current Im is greater than a threshold th1, and to select the value val1 when the current Im is lower than a threshold th2, the threshold th2 being lower than or equal to or threshold th1.
  • the threshold th2 is lower (that is to say strictly lower here) than the threshold th1, which makes it possible to eliminate any instabilities on the maximum value valmax of the current pulses IL which could occur when the thresholds th1 and th2 are equal and the value valmax switches between the values val1 and val2.
  • the figure 2 represents timing diagrams illustrating an embodiment of the control method implemented in the converter 1 of the figure 1 , and, more particularly, of the control method of the switches IT1 and IT2, this method being implemented by the circuit CTRL.
  • the picture 2 represents the evolution as a function of time t of the current IL (at the top in figure 2 ) and the mean current Im (bottom in figure 2 ).
  • the threshold th2 is lower than the threshold th1, although these thresholds may be equal in other examples not illustrated.
  • the current Im is lower than the thresholds th1 and th2, from which it follows that the pulses of the current IL have a maximum value valmax equal to the value val1.
  • the current Im increases from time t0 to a time t3 after time t2.
  • the frequency of current pulses IL increases.
  • this frequency changes, for example decreases, when the maximum value valmax of the current pulses IL switches from the value val1 to the value val2. From time t2 to time t3, the frequency of the current pulses IL increases.
  • the current Im decreases from time t3 until a time t6 after time t5.
  • the frequency of the current pulses IL decreases.
  • this frequency changes, for example increases, when the maximum value valmax of the current pulses IL switches from the value val2 to the value val1. From time t5 to time t6, the frequency of the current pulses IL decreases.
  • each current pulse IL begins with the closing of switch IT1 while switch IT2 is open.
  • Current IL then increases until it reaches the selected value valmax (val1 between times t0 and t2, and between times t5 and t6; val2 between times t2 and t5).
  • valmax val1 between times t0 and t2, and between times t5 and t6; val2 between times t2 and t5
  • the moment when the current IL reaches the selected value valmax corresponds to the moment when the switch IT1 is switched to the off state and the switch IT2 is switched to the on state.
  • the current IL then decreases until it cancels out.
  • the moment when the current is canceled corresponds to the moment when switch IT2 is switched to the open state.
  • the picture 3 represents, in the form of a flowchart, the process illustrated by the chronograms of the figure 2 .
  • the value valmax is equal to the value val1, or in other words, the circuit CTRL ( figure 1 ) has selected the value val1 as the maximum value valmax of the current pulses IL.
  • Step 300 is followed by a step 302 (“Im>th1” block) during which the circuit CTRL compares the current Im with the threshold th1.
  • step 300 If the current Im is lower than the threshold th1 (output N of step 302), the method continues at step 300 and the value valmax remains equal to the value val1.
  • the value valmax becomes equal to the value val2, or, in other words, the circuit CTRL selects the value val2 as the maximum value valmax.
  • Step 304 is followed by a step 306 (“Im ⁇ th2” block) during which the circuit CTRL compares the current Im with the threshold th2.
  • step 304 If the current Im is greater than the threshold th2 (output N of step 306), the method continues at step 304 and the value valmax remains equal to the value val2.
  • step 300 If the current Im is lower than the threshold th2 (output Y of step 306), the method continues at step 300 during which the value valmax becomes equal to the value val1, or the circuit CTRL selects the value val1 as maximum value valmax.
  • the figure 4 illustrates, in the form of a curve 400, an example of implementation of the method of figures 2 and 3 . More specifically, the figure 4 illustrates the evolution of the maximum value valmax of the current pulses IL as a function of the value of the average current Im, in an example where the threshold th2 is lower than the threshold th1.
  • the value valmax remains equal to the value val1 until the value of the current Im reaches the threshold th1 (point 404 of the curve).
  • the value valmax becomes equal to the value val2 (point 406 of curve 400).
  • the threshold th2 is strictly lower than the threshold th1, there is a hysteresis on the changes of the value valmax between the values val1 and val2, which makes it possible to reduce the instabilities on the value valmax compared to the case where thresholds th1 and th2 are equal.
  • the converter 1 ( figure 1 ) comprises, for example, a circuit configured to measure the evolution of the current IL as a function of time, and to supply a signal representative of the value of the average current Im drawn on the node 108 by the load 110.
  • a circuit can be cumbersome and can degrade the performance of the converter, for example when the current IL is measured using a resistor connected in series with element L between nodes 104 and 108.
  • the frequency of the current pulses IL is information representative of the current value Im. Indeed, for a given value valmax, this frequency increases, respectively decreases, when the current Im increases, respectively decreases, or, in other words, the difference between two successive current pulses IL increases, respectively decreases, when the current Im decreases , respectively increases.
  • the figure 5 represents, in the form of a flowchart, an embodiment of step 302 of the method of the picture 3 .
  • the instants of start and end of the current pulses IL are used to estimate or determine the current Im, or, in other words, to obtain information representative of the value of the current Im.
  • this step 302 is implemented by the circuit CTRL ( figure 1 ).
  • Step 302 begins with a step 500 ("END PULSE?" block).
  • Step 500 consists in waiting for the end of a current pulse IL.
  • Step 500 is repeated (output N of step 500) until the end of a current pulse IL, and, more precisely, until a time when this pulse ends.
  • step 500 When a current pulse IL ends (output Y of step 500), the method continues at a step 502 ("START temp1" block) during which a temporization temp1 begins.
  • Step 504 consists of waiting for the start of a following current pulse IL, and, more exactly, the start of the current pulse IL following the current pulse IL whose end caused the start of the time delay temp1. Furthermore, when this next current pulse IL begins, if the time delay temp1 is over (output N of step 504 and step 302 of the picture 3 ), this means that the current Im is lower than the threshold th1. On the other hand, if the time delay temp1 has not ended when this next current pulse IL begins (output Y of step 504 and of step 302), this means that the current Im is greater than the threshold th1.
  • the duration or time delay temp1 is representative of the threshold th1.
  • the figure 6 represents, in the form of a flowchart, an embodiment of step 306 of the method of the picture 3 .
  • the start and end times of the current pulses IL are used to estimate the current Im.
  • Step 306 begins with a step 600 ("END PULSE" block).
  • Step 600 consists, like step 500 ( figure 5 ) to wait for the end of a current pulse IL.
  • Step 600 is repeated (output N of step 600) until the end of a current pulse IL, and, more precisely, until a time when this pulse ends.
  • step 600 When the current pulse IL ends (output Y of step 600), the method continues at a step 602 ("START temp2" block) during which a time delay temp2 begins.
  • Step 604 consists in waiting for the start of a following current pulse IL, and, more exactly, the start of the current pulse IL following the current pulse IL whose end caused the start of the time delay temp2. Furthermore, if the time delay temp2 is over when this next current pulse IL begins (output Y of step 604 and of step 306), this means that the current Im is lower than the threshold th2. On the other hand, if time delay temp2 has not ended when this next current pulse IL begins (output N of step 604 and of step 306), this means that current Im is greater than threshold th2.
  • the duration or time delay temp2 is representative of the threshold th2.
  • the figure 7 illustrates, by timing diagrams, an implementation of the method of the picture 3 with the steps described in relation to the figures 5 and 6 .
  • the figure 7 illustrates the evolution, as a function of time t, of the current IL, of the signals cmd1 and cmd2 for controlling the switches IT1 and IT2, of a time delay signal temp and of a signal Sel.
  • the signal Sel is a digital signal whose state indicates the current value val1 or val2 of the maximum value valmax of the current pulses.
  • the signal Sel is a binary signal whose first state, the low state in the example of figure 7 , indicates that the value val1 is selected as the maximum value valmax of the current pulses IL, and of which a second state, the high state in the example of the figure 7 , indicates that the value val2 is selected as the maximum value valmax of the current pulses IL.
  • the switch IT1 ( figure 1 ) is on, respectively blocked, when the signal cmd1 is in the low state, respectively high
  • the switch IT2 figure 1
  • the switch IT1 being on, respectively blocked, when the signal cmd2 is high, respectively low.
  • Time t10 corresponds to the end of a current pulse IL (step 500, figure 5 )
  • the end of a current pulse IL is detected thanks to the switching of the signal cmd2 which controls the switching of the switch IT2 to the blocked state, that is to say, in this example, a switching of the signal cmd2 low.
  • Time t10 also corresponds to the start of time delay temp1 (step 502, figure 5 ). In this example, this corresponds to a switching to the high state of the signal temp.
  • the following current pulse IL begins (step 504, figure 5 ).
  • the start of a current pulse IL is detected thanks to the switching of the signal cmd1 which controls the switching of the switch IT1 to the on state, that is to say, in this example, a switching of the signal cmd1 low.
  • the time delay temp1 is over, the signal temp being, in this example, at the low state.
  • the value valmax remains equal to val1 (output N of step 504 in figure 5 and step 302 in picture 3 ).
  • a current pulse IL ends, the end of this pulse being, in this example, detected by switching to the low state of signal cmd2. This causes, as the value valmax is equal to the value val1, the start of the temporization temp1.
  • next current pulse IL begins, the start of this next current pulse IL being, in this example, detected by the switching to the low state of the signal cmd1.
  • this leads to the selection of the value val2 as the new maximum value valmax of the current pulses IL (output Y of step 504 of the figure 5 and step 302 of the picture 3 ).
  • signal Sel switches, in this example to the high state.
  • switches IT1 and IT2 are controlled so that the maximum value valmax of the current pulses, in particular that beginning at time t13, is equal to value val2.
  • the current pulse IL having started at time t12 ends (step 600, figure 6 ), the end of this current pulse corresponding, in this example, to the switching to the low state of the signal cmd2.
  • the value valmax is now equal to the value val2 (signal Sel in the high state)
  • this causes the start of the time delay temp2 (step 602, picture 2 ).
  • the next current pulse IL begins (step 604, figure 6 ), the beginning of this current pulse Il corresponding, in this example, to the switching to the low state of the cmd1 signal.
  • the value valmax remains unchanged and equal to the value val2 (output N of step 604 in figure 6 and step 306 in picture 3 ).
  • the next current pulse IL begins at a time t17 after time t15, when time delay temp2 has ended. This results in the selection of the value val1 as the new maximum value valmax of the current pulses IL (output Y of step 604 of the figure 6 and step 306 of the picture 3 ). Thus, at time t17, signal Sel switches, in this example to the low state.
  • timer temp1 is shorter than timer temp2.
  • the figure 8 shows an exemplary embodiment of a circuit 800 configured to implement the steps of figures 5 and 6 , that is to say to implement the method illustrated by the figure 7 .
  • circuit 800 is part of circuit CTRL ( figure 1 ).
  • Circuit 800 receives the signals cmd1 and cmd2 and supplies the signal Sel. Furthermore, the circuit 800 uses the signal Sel to determine which of the values val1 and val2 is selected as the current maximum value valmax of the current pulses IL.
  • the circuit 800 comprises a circuit 802 configured to receive the signal cmd2 and an indication of the value val1 or val2 selected, that is to say the signal Sel in this example. Circuit 800 is further configured to provide time delays temp1 and temp2, in this example as the signal temp.
  • the circuit 802 switches the signal temp to the high state for a duration corresponding to the duration of the time delay temp1 if the signal Sel is at the state low, and for a duration corresponding to the duration of the time delay temp2 if the signal Sel is in the high state.
  • Circuit 800 further includes a D-type flip-flop 804.
  • Flip-flop 804 has a data D input configured to receive the temp signal.
  • Flip-flop 804 further comprises a synchronization input CK and an output Q.
  • the state of input D is copied to output Q on each edge, in this rising example, of the signal received by its input CK, and the level on the output is maintained (stored) until the next edge, in this rising example, on its input CK.
  • the CK input of the flip-flop 804 is configured to receive a signal Ncmd1 complementary to the signal cmd1, the signal Ncmd1 being in the low state, respectively high, when the signal cmd1 is in the high state. , respectively low.
  • each falling edge of signal cmd1 causes an update of the Q output of flip-flop 804.
  • circuit 800 supplies the signal Sel described in relation to the figure 7 .
  • the circuit CTRL ( figure 1 ) then adapts the durations of the on states of the switches IT1 and IT2 so that the maximum value valmax of the current pulses IL is equal to the value val1 or val2 selected, that is to say the value va1 or val2 indicated by the signal Salt.
  • the figure 9 shows a more detailed example of an embodiment of the converter 1 of the figure 1 , only circuit CTRL of converter 1 being represented in figure 9 .
  • the circuit CTRL receives the potential Vout, the potential Vref, and, preferably, the signal EOC.
  • the circuit CTRL comprises a circuit 900 configured to receive the potentials Vref and Vout, and, preferably, the signal EOC.
  • Circuit 900 is configured to supply a start signal whose state, for example switching from a low state to a high state, indicates that the circuit CTRL must control a current pulse IL in the element L ( figure 1 ) .
  • Circuit CTRL comprises a digital circuit 902, for example a state machine, receiving the start signal and supplying the signals cmd1 and cmd2.
  • the circuit 902 is configured to supply a signal indicating which value val1 or val2 is selected as the current value valmax of the current pulses IL, for example the signal Sel.
  • circuit 902 includes circuit 800 of the figure 8 to generate the signal Sel.
  • circuit CTRL includes circuit 904 configured to provide Ramp1 voltage ramps, and circuit 906 configured to provide Ramp2 voltage ramps.
  • circuit 902 When circuit 902, and, more generally, circuit CTRL, must command a current pulse IL in element L, circuit 902 commands the start of a voltage ramp Ramp1, for example by means of a signal start1 that it supplies to the generator 904 of voltage ramps Ramp1.
  • a circuit 908 of the circuit CTRL compares the voltage ramp Ramp1 with a potential, for example the potential Vref, determined by the set point value of the potential Vout. Circuit 908 supplies the result of this comparison to circuit 902, for example in the form of a signal Comp1.
  • the Ramp1 ramp is increasing from a zero value, and the Comp1 signal is in the low state as long as the Ramp1 ramp is lower than the Vref potential, then switches to the high state when the Ramp1 ramp becomes higher at the potential Vref.
  • circuit 902 switches signal cmd1 at the start of ramp Ramp1, and switches it again when ramp Ramp1 becomes greater than potential Vref.
  • the slope of the ramp Ramp1 determines, with the potential Vref, the on-state duration of the switch IT1, therefore the maximum value valmax of the current pulses IL.
  • the ramp generator 904 is therefore configured to receive the signal Sel and to modify the slope of the Ramp1 voltage ramps that it supplies on the basis of the signal Sel.
  • circuit 902 switches signal cmd1 to switch switch IT1 to the off state, it simultaneously controls the start of a voltage ramp Ramp2, for example, thanks to a start2 signal that it supplies to the generator 906 Ramp2 voltage ramp.
  • the circuit 908 of the circuit CTRL compares the voltage ramp Ramp2 with a potential determined by the setpoint value of the potential Vout. For example, the Ramp2 ramp is compared with the Vref potential when the Ramp2 ramp is increasing from a zero value, or with a potential equal to the Vsupply potential minus the Vref potential when the Ramp2 ramp is decreasing from the Vsupply potential.
  • Circuit 908 supplies the result of this comparison to circuit 902, for example in the form of a signal Comp2.
  • the Ramp2 ramp is increasing from a zero value, and the Comp2 signal is in the low state as long as the Ramp2 ramp is lower than the Vref potential, then switches to the high state when the Ramp2 ramp becomes higher at the potential Vref.
  • circuit 902 switches signal cmd2 at the start of ramp Ramp2, and switches it again when ramp Ramp2 becomes greater than potential Vref.
  • the slope of the ramp Ramp2 determines, with the potential Vref, the on-state duration of the switch IT2.
  • the duration of the on state of switch IT2 must be adapted according to the value val1 or val2 selected as value valmax.
  • the ramp generator 906 is therefore configured to receive the signal Sel and to modify the slope of the Ramp2 voltage ramps that it supplies, on the basis of the signal Sel.
  • the figure 10 shows an exemplary embodiment of a ramp generator of the converter of the figure 9 , for example ramp generator 904.
  • the person skilled in the art can deduce a corresponding exemplary embodiment of ramp generator 906 from the description given below of ramp generator 904.
  • the ramp generator 904 includes a current source 1000, a switch IT3, and a capacitor 1002 with controllable value.
  • Current source 1000 and switch IT3 are connected in series between node 104 receiving potential Vsupply and an electrode 1004 of capacitor 1002, the other electrode of capacitor 1002 being connected to node 102 receiving reference potential GND .
  • the Ramp1 voltage ramp is available at the terminals of capacitor 1002, or, in other words, on terminal 1004 of capacitor 1002.
  • the current source 1000 is configured to provide a charging current I of the capacitor 1002.
  • the current I is proportional to (Vsupply-Vout) or to (Vsupply-Vref), so that the on-state duration of switch IT1 is independent of the value of supply potential Vsupply.
  • the switch IT3 is controlled by the start1 signal. More specifically, when circuit 902 ( figure 9 ) commands the start of a Ramp1 ramp with the start1 signal, the switch IT3 is configured to switch to the on state, from which it results that the capacitor 1002 charges and that the Ramp1 voltage ramp is available at its terminals.
  • a device for resetting the ramp Ramp for example a device for discharging capacitor 1002 such as a switch connected in parallel with capacitor 1002, is provided in the ramp generator 904, this device being, for example, controlled by the start1 signal.
  • the value of capacitor 1002 is controlled by signal Sel.
  • the capacitor 1002 has a first value C1
  • the signal Sel indicates that the value valmax is equal to the value val2
  • the capacitor 1002 has a second value C2.
  • the slope of the ramp Ramp1 is greater than when capacitor 1002 is at value C1 than when capacitor 1002 is at value C2, from which it follows that the on-state duration of switch IT1 is weaker when capacitor 1002 has the value C1 than when capacitor 1002 has the value C2.
  • capacitor 1002 comprises a capacitor Cval1 having a first electrode corresponding to electrode 1004 of capacitor 1002, and a second electrode connected to node 102.
  • Capacitor Cval1 has the value C1.
  • capacitor 1002 comprises a switch IT4 in series with a capacitor Cval2 between node 102 and electrode 1004 of capacitor 1002. The series association of capacitor Cval2 and switch IT4 is therefore connected in parallel of the capacitor Cval1.
  • Capacitor Cval2 has a value such that, when switch IT4, controlled by signal Sel, is on, capacitor 1002 has value C2. In this case, the switch IT4 is on when the value val2 is selected, and blocked otherwise.
  • the maximum value valmax of the current pulses IL is selected from only the two values val1 and val2.
  • the value valmax is selected from any number of values greater than two. The implementation of these embodiments is within the abilities of those skilled in the art based on the functional indications given above.
  • the value valmax can be selected from among the value val1, the value val2, and an additional value val3.
  • the value val3 is greater than the value val2.
  • the figure 11 represents, in the form of a flowchart, an alternative embodiment of the method of figures 2 to 4 , in the case where the value valmax is selected from among three values val1, val2 and val3.
  • the process of figure 11 is, for example, implemented by the circuit CTRL.
  • step 306 when the average current Im is lower than the threshold th2 (output N of step 306), the method continues at step 1100 (block “Im > th3”) consisting in checking whether the current Im is greater than the threshold th3.
  • step 304 If the current Im is lower than the threshold th3 (output N of step 1100), the method continues at step 304 and the value valmax remains equal to the value val2.
  • the value valmax becomes equal to the value val3, or, in other words, the circuit CTRL selects the value val3 as current maximum value valmax. In other words, the value valmax switches from the value val2 to the value val3.
  • Step 1102 is followed by step 1104 (“Im ⁇ th4” block) during which the circuit CTRL compares the current Im to the threshold th4.
  • step 1104 If current Im is greater than threshold th4 (output N of step 1104), the method continues at step 1102 and value valmax remains equal to value val3.
  • step 304 the method continues at step 304 during which the value valmax becomes equal to the value val2, that is to say switches from the value val3 to the value val2.
  • the practical implementation of the embodiments and variants described is within the reach of the person skilled in the art based on the functional indications given above.
  • the person skilled in the art is able to determine the values that the maximum value valmax of the current pulses IL can take, the values of the corresponding thresholds, and, when the current Im is estimated by the delay between two current pulses IL successive time delay durations representative of these thresholds.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

La présente description concerne un convertisseur abaisseur DC-DC à découpage comprenant :un interrupteur (IT1) connecté entre un noeud (104) recevant un potentiel d'alimentation (Vsupply) et un noeud interne (106) ;un autre interrupteur (IT2) connecté entre le noeud interne (106) et un noeud (102) recevant un potentiel de référence (GND) ;un élément inductif (L) couplant le noeud interne (106) à un noeud de sortie (108) ; etun circuit de commande (CTRL) commandant les interrupteurs (IT1, IT2) de sorte que des impulsions de courant (IL) dans l'élément inductif (L) aient une valeur maximale sélectionnée parmi au moins une première valeur et une deuxième valeur sur la base d'un courant moyen tiré sur le noeud de sortie (108).The present description relates to a switching DC-DC step-down converter comprising:a switch (IT1) connected between a node (104) receiving a supply potential (Vsupply) and an internal node (106);another switch (IT2) connected between the internal node (106) and a node (102) receiving a reference potential (GND);an inductive element (L) coupling the internal node (106) to an output node (108); anda control circuit (CTRL) controlling the switches (IT1, IT2) so that current pulses (IL) in the inductive element (L) have a maximum value selected from among at least a first value and a second value on the based on an average current drawn at the output node (108).

Description

Domaine techniqueTechnical area

La présente description concerne de façon générale les circuits électroniques, et, plus particulièrement les convertisseurs abaisseurs DC-DC à découpage ("Switched Mode Power Supply Buck Converter - SMPS Buck Converter" en anglais) .The present description generally relates to electronic circuits, and more particularly to switching DC-DC step-down converters ("Switched Mode Power Supply Buck Converter - SMPS Buck Converter" in English).

Technique antérieurePrior technique

Parmi les convertisseurs abaisseurs DC-DC à découpage, ou convertisseurs SMPS abaisseurs, connus, on distingue des convertisseurs fonctionnant en modulation de fréquence d'impulsions ("Pulse Frequency Modulation" en anglais), aussi appelés convertisseurs PFM.Among known step-down DC-DC switching converters, or SMPS step-down converters, there are converters operating in pulse frequency modulation, also called PFM converters.

Dans un convertisseur PFM connu, lorsque la tension de sortie du convertisseur diminue et s'éloigne d'une valeur de consigne, de l'énergie est fournie à un élément inductif lors d'une phase d'accumulation d'énergie, et est ensuite restituée, par l'élément inductif, à la sortie du convertisseur lors d'une phase de restitution d'énergie. Chaque succession d'une phase d'accumulation d'énergie et d'une phase de restitution d'énergie correspond à une impulsion de courant dans l'élément inductif.In a known PFM converter, when the output voltage of the converter decreases and moves away from a set value, energy is supplied to an inductive element during an energy accumulation phase, and is then restored, by the inductive element, at the output of the converter during an energy restoration phase. Each succession of an energy accumulation phase and an energy restitution phase corresponds to a current pulse in the inductive element.

Dans un tel convertisseur PFM connu, les impulsions de courant dans l'élément inductif ont toutes une même valeur maximale. La régulation de la tension de sortie du convertisseur s'effectue alors en modifiant la fréquence des impulsions de courant. En outre, la valeur maximale des impulsions de courant détermine le courant moyen maximum que le convertisseur peut délivrer, c'est-à-dire le courant moyen maximum qu'une charge peut tirer sur la sortie du convertisseur. Ce courant moyen maximum que le convertisseur est en mesure de délivrer est la borne haute de la plage de valeurs de courant sur laquelle le convertisseur fonctionne, la borne basse correspondant à un courant moyen nul ou presque.In such a known PFM converter, the current pulses in the inductive element all have the same maximum value. The regulation of the output voltage of the converter is then carried out by modifying the frequency of the current pulses. Also, the maximum value of the current pulses determines the maximum average current that the converter can deliver, i.e. the maximum average current that a load can draw on the output of the converter. This maximum average current that the converter is able to deliver is the upper limit of the range of current values on which the converter operates, the lower limit corresponding to an average current of zero or almost.

Résumé de l'inventionSummary of the invention

Il existe un besoin de pallier tout ou partie des inconvénients des convertisseurs PFM connus.There is a need to overcome all or part of the drawbacks of known PFM converters.

Par exemple, il existe un besoin d'augmenter la plage de valeurs de courant moyen que les convertisseurs PFM connus peuvent délivrer, sans augmenter le temps de démarrage de ces convertisseurs et sans augmenter l'amplitude des oscillations ("ripples" en anglais) de la tension de sortie fournie par ces convertisseurs.For example, there is a need to increase the range of mean current values that known PFM converters can deliver, without increasing the starting time of these converters and without increasing the amplitude of the ripples of the output voltage provided by these converters.

Un mode de réalisation pallie tout ou partie des inconvénients tout ou partie des inconvénients des convertisseurs PFM connus.One embodiment overcomes all or part of the drawbacks, all or part of the drawbacks of known PFM converters.

Par exemple, un mode de réalisation permet d'augmenter la valeur maximale du courant moyen que peut délivrer un convertisseur PFM, sans augmenter son temps de démarrage et sans augmenter l'amplitude des oscillations de la tension de sortie fournie par le convertisseur.For example, one embodiment makes it possible to increase the maximum value of the average current that a PFM converter can deliver, without increasing its starting time and without increasing the amplitude of the oscillations of the output voltage supplied by the converter.

Un mode de réalisation prévoit un convertisseur abaisseur DC-DC à découpage comprenant :

  • un premier interrupteur connecté entre un noeud configuré pour recevoir un potentiel d'alimentation et un noeud interne ;
  • un deuxième interrupteur connecté entre le noeud interne et un noeud configuré pour recevoir un potentiel de référence ;
  • un élément inductif couplant le noeud interne à un noeud de sortie du convertisseur ; et
  • un circuit de commande configuré pour commander les premier et deuxième interrupteurs de sorte que des impulsions de courant dans l'élément inductif aient une valeur maximale sélectionnée parmi au moins une première valeur et une deuxième valeur sur la base d'un courant moyen tiré sur le noeud de sortie, et pour commander le début d'une impulsion de courant dans l'élément inductif seulement si un potentiel du noeud de sortie est en-dessous d'un seuil et le courant dans l'élément inductif est nul.
One embodiment provides a switching DC-DC step-down converter comprising:
  • a first switch connected between a node configured to receive a supply potential and an internal node;
  • a second switch connected between the internal node and a node configured to receive a reference potential;
  • an inductive element coupling the internal node to an output node of the converter; and
  • a control circuit configured to control the first and second switches such that current pulses in the inductive element have a maximum value selected from at least a first value and a second value based on an average current drawn at the output node, and for controlling the start of a current pulse in the inductive element only if a potential of the output node is below a threshold and the current in the inductive element is zero.

Un mode de réalisation prévoit un procédé de commande comprenant :

  • sélectionner, par un circuit de commande et parmi au moins une première valeur et une deuxième valeur, une valeur maximale d'impulsions de courant dans un élément inductif couplant un noeud interne d'un convertisseur abaisseur DC-DC à découpage à un noeud de sortie du convertisseur, la sélection s'effectuant sur la base d'un courant moyen tiré sur le noeud de sortie ; et
  • commander, par le circuit de commande, un premier interrupteur connecté entre un noeud recevant un potentiel d'alimentation et le noeud interne, et un deuxième interrupteur connecté entre le noeud interne et un noeud recevant un potentiel de référence, de sorte que la valeur maximale des impulsions de courant soit égale à la valeur sélectionnée, le circuit de commande commandant le début d'une impulsion de courant dans l'élément inductif seulement si un potentiel du noeud de sortie est en-dessous d'un seuil et le courant dans l'élément inductif est nul.
One embodiment provides a control method comprising:
  • selecting, by a control circuit and from among at least a first value and a second value, a maximum value of current pulses in an inductive element coupling an internal node of a switching DC-DC step-down converter to an output node of the converter, the selection being made on the basis of an average current drawn on the output node; and
  • control, by the control circuit, a first switch connected between a node receiving a supply potential and the internal node, and a second switch connected between the internal node and a node receiving a reference potential, so that the maximum value current pulses is equal to the selected value, the control circuit controlling the start of a current pulse in the inductive element only if a potential of the output node is below a threshold and the current in the inductive element is zero.

Selon un mode de réalisation, le convertisseur comprend en outre un circuit configuré pour fournir au circuit de commande un signal indiquant quand le courant dans l'élément inductif est nul.According to one embodiment, the converter further comprises a circuit configured to provide the control circuit with a signal indicating when the current in the inductive element is zero.

Selon un mode de réalisation, le circuit de commande est configuré pour sélectionner la valeur maximale parmi au moins la première valeur et la deuxième valeur de sorte que ladite valeur maximale augmente lorsque le courant moyen augmente, et diminue lorsque le courant moyen diminue.According to one embodiment, the control circuit is configured to select the maximum value from among at least the first value and the second value so that said maximum value increases when the average current increases, and decreases when the average current decreases.

Selon un mode de réalisation :

  • la première valeur est inférieure à la deuxième valeur ;
  • le circuit de commande sélectionne la deuxième valeur lorsque
  • le courant moyen est supérieur à un premier seuil ; et
  • le circuit de commande sélectionne la première valeur lorsque
  • le courant moyen est inférieur à un deuxième seuil inférieur
  • ou égal au premier seuil.
According to one embodiment:
  • the first value is less than the second value;
  • the control circuit selects the second value when
  • the average current is greater than a first threshold; and
  • the control circuit selects the first value when
  • the average current is below a second lower threshold
  • or equal to the first threshold.

Selon un mode de réalisation, le deuxième seuil est inférieur au premier seuil.According to one embodiment, the second threshold is lower than the first threshold.

Selon un mode de réalisation, lorsque la première valeur est sélectionnée :

  • à la fin de chaque impulsion de courant le circuit de commande déclenche une première temporisation représentative du premier seuil ; et
  • le circuit de commande sélectionne la deuxième valeur si un début de l'impulsion de courant suivante se produit pendant ladite première temporisation, et, lorsque la deuxième valeur est sélectionnée :
  • à la fin de chaque impulsion de courant le circuit de commande déclenche une deuxième temporisation représentative du deuxième seuil ; et
  • le circuit de commande sélectionne la première valeur si un début de l'impulsion de courant suivante se produit après ladite deuxième temporisation.
According to one embodiment, when the first value is selected:
  • at the end of each current pulse, the control circuit triggers a first time delay representative of the first threshold; and
  • the control circuit selects the second value if a start of the next current pulse occurs during said first time delay, and, when the second value is selected:
  • at the end of each current pulse, the control circuit triggers a second time delay representative of the second threshold; and
  • the control circuit selects the first value if a start of the next current pulse occurs after said second delay.

Selon un mode de réalisation, une durée de chaque première temporisation est inférieure à une durée de chaque deuxième temporisation.According to one embodiment, a duration of each first time delay is less than a duration of each second time delay.

Selon un mode de réalisation, la valeur maximale est sélectionnée parmi au moins la première valeur, la deuxième valeur et une troisième valeur supérieure à la deuxième valeur.According to one embodiment, the maximum value is selected from at least the first value, the second value and a third value greater than the second value.

Selon un mode de réalisation :

  • le circuit de commande sélectionne la troisième valeur lorsque le courant moyen est supérieur à un troisième seuil supérieur au premier seuil ; et
  • le circuit de commande sélectionne la deuxième valeur lorsque le courant moyen est inférieur à un quatrième seuil supérieur au premier seuil et inférieur ou égal au troisième seuil, de préférence inférieur au troisième seuil.
According to one embodiment:
  • the control circuit selects the third value when the average current is greater than a third threshold greater than the first threshold; and
  • the control circuit selects the second value when the average current is lower than a fourth threshold higher than the first threshold and lower than or equal to the third threshold, preferably lower than the third threshold.

Selon un mode de réalisation :

  • lorsque la deuxième valeur est sélectionnée :
    • à la fin de chaque impulsion de courant le circuit de commande déclenche en outre une troisième temporisation représentative du troisième seuil ; et
    • le circuit de commande sélectionne la troisième valeur si un début de l'impulsion de courant suivante se produit pendant ladite troisième temporisation,
  • et, lorsque la troisième valeur est sélectionnée :
    • à la fin de chaque impulsion de courant le circuit de commande déclenche une quatrième temporisation représentative du quatrième seuil ; et
    • le circuit de commande sélectionne la deuxième valeur si un début de l'impulsion de courant suivante se produit après ladite quatrième temporisation.
According to one embodiment:
  • when the second value is selected:
    • at the end of each current pulse, the control circuit also triggers a third time delay representative of the third threshold; and
    • the control circuit selects the third value if a start of the next current pulse occurs during said third time delay,
  • and, when the third value is selected:
    • at the end of each current pulse the control circuit triggers a fourth time delay representative of the fourth threshold; and
    • the control circuit selects the second value if a start of the next current pulse occurs after said fourth time delay.

Selon un mode de réalisation, la fin de chaque impulsion de courant correspond à une ouverture du deuxième interrupteur alors que le premier interrupteur est ouvert, et le début de chaque impulsion de courant correspond à une fermeture du premier interrupteur alors que le deuxième interrupteur est ouvert.According to one embodiment, the end of each current pulse corresponds to an opening of the second switch while the first switch is open, and the start of each current pulse corresponds to a closing of the first switch while the second switch is open .

Selon un mode de réalisation, le courant moyen est déterminé à partir des signaux de commande des premier et deuxième interrupteurs.According to one embodiment, the average current is determined from the control signals of the first and second switches.

Selon un mode de réalisation, le courant moyen est déterminé par un délai entre chaque deux impulsions de courant successives.According to one embodiment, the average current is determined by a delay between each two successive current pulses.

Selon un mode de réalisation, les premier et deuxième interrupteurs sont commandés en modulation de fréquence d'impulsion, PFM.According to one embodiment, the first and second switches are controlled by pulse frequency modulation, PFM.

Selon un mode de réalisation, à chaque impulsion de courant, une durée de l'état passant du premier interrupteur est déterminée par une comparaison d'une première rampe de tension avec un premier potentiel déterminé par une valeur de consigne d'un potentiel de sortie du convertisseur, et une durée de l'état passant du deuxième interrupteur est déterminée par une comparaison d'une deuxième rampe de tension avec un deuxième potentiel déterminé par la valeur de consigne, les pentes des première et deuxième rampes de tension étant différentes selon la valeur sélectionnée comme valeur maximale.According to one embodiment, at each current pulse, a duration of the on state of the first switch is determined by comparing a first voltage ramp with a first potential determined by a set value of an output potential of the converter, and a duration of the on-state of the second switch is determined by a comparison of a second voltage ramp with a second potential determined by the set value, the slopes of the first and second voltage ramps being different according to the value selected as maximum value.

Brève description des dessinsBrief description of the drawings

Ces caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :

  • la figure 1 représente, de manière très schématique, un mode de réalisation d'un convertisseur PFM ;
  • la figure 2 représente des chronogrammes illustrant un mode de réalisation d'un procédé de commande mis en œuvre dans le convertisseur de la figure 1 ;
  • la figure 3 représente, sous la forme d'un organigramme, le procédé illustré par la figure 2 ;
  • la figure 4 illustre, sous la forme d'une courbe, un exemple de mise en œuvre du procédé des figures 2 et 3 ;
  • la figure 5 représente, sous la forme d'un organigramme, un mode de mise en œuvre d'une étape du procédé des figures 2 à 4 ;
  • la figure 6 représente, sous la forme d'un organigramme, un mode de mise en œuvre d'une autre étape du procédé des figures 2 à 4 ;
  • la figure 7 illustre, par des chronogrammes, la mise en œuvre du procédé de la figure 3 avec les étapes décrites en relation avec les figures 5 et 6 ;
  • la figure 8 représente un exemple de mode de réalisation d'un circuit pour mettre en œuvre les étapes des figures 5 et 6 ;
  • la figure 9 représente un exemple plus détaillé de mode de réalisation du convertisseur de la figure 1 ;
  • la figure 10 représente un exemple de mode de réalisation d'un générateur de rampe du convertisseur de la figure 9 ; et
  • la figure 11 représente, sous la forme d'un organigramme, une variante de réalisation du procédé des figures 2 à 4.
These characteristics and advantages, as well as others, will be set out in detail in the following description of particular embodiments given on a non-limiting basis in relation to the attached figures, among which:
  • the figure 1 very schematically represents an embodiment of a PFM converter;
  • the figure 2 represents timing diagrams illustrating an embodiment of a control method implemented in the converter of the figure 1 ;
  • the picture 3 represents, in the form of a flowchart, the process illustrated by the figure 2 ;
  • the figure 4 illustrates, in the form of a curve, an example of implementation of the method of figures 2 and 3 ;
  • the figure 5 represents, in the form of a flowchart, a mode of implementation of a step of the process of the figures 2 to 4 ;
  • the figure 6 represents, in the form of a flowchart, a mode of implementation of another step of the process of the figures 2 to 4 ;
  • the figure 7 illustrates, by chronograms, the implementation of the process of the picture 3 with the steps described in relation to the figures 5 and 6 ;
  • the figure 8 shows an exemplary embodiment of a circuit to implement the steps of figures 5 and 6 ;
  • the figure 9 shows a more detailed exemplary embodiment of the converter of the figure 1 ;
  • the figure 10 shows an exemplary embodiment of a ramp generator of the converter of the figure 9 ; and
  • the figure 11 represents, in the form of a flowchart, an alternative embodiment of the method of figures 2 to 4 .

Description des modes de réalisationDescription of embodiments

De mêmes éléments ont été désignés par de mêmes références dans les différentes figures. En particulier, les éléments structurels et/ou fonctionnels communs aux différents modes de réalisation peuvent présenter les mêmes références et peuvent disposer de propriétés structurelles, dimensionnelles et matérielles identiques.The same elements have been designated by the same references in the various figures. In particular, the structural and/or functional elements common to the various embodiments may have the same references and may have identical structural, dimensional and material properties.

Par souci de clarté, seuls les étapes et éléments utiles à la compréhension des modes de réalisation décrits ont été représentés et sont détaillés. En particulier, les systèmes électroniques usuels et les applications usuelles comprenant un convertisseur PFM n'ont pas été décrits, les modes de réalisation, modes de mise en œuvre et variantes décrits étant compatibles avec ces systèmes électroniques usuels et ces applications usuelles. En outre, les conditions usuelles conditionnant la génération d'une impulsion de courant dans l'élément inductif d'un convertisseur PFM n'ont pas toutes été décrites, les modes de réalisation décrits étant compatibles avec ces conditions usuelles et les mises en œuvre usuelles de la vérification de ces conditions.For the sake of clarity, only the steps and elements useful for understanding the embodiments described have been represented and are detailed. In particular, the usual electronic systems and the usual applications comprising a PFM converter have not been described, the embodiments, modes of implementation and variants described being compatible with these usual electronic systems and these usual applications. In addition, the conditions usual conditions conditioning the generation of a current pulse in the inductive element of a PFM converter have not all been described, the embodiments described being compatible with these usual conditions and the usual implementations of the verification of these terms.

Sauf précision contraire, lorsque l'on fait référence à deux éléments connectés entre eux, cela signifie directement connectés sans éléments intermédiaires autres que des conducteurs, et lorsque l'on fait référence à deux éléments reliés (en anglais "coupled") entre eux, cela signifie que ces deux éléments peuvent être connectés ou être reliés par l'intermédiaire d'un ou plusieurs autres éléments.Unless otherwise specified, when reference is made to two elements connected together, this means directly connected without intermediate elements other than conductors, and when reference is made to two elements connected (in English "coupled") between them, this means that these two elements can be connected or be linked through one or more other elements.

Dans la description qui suit, lorsque l'on fait référence à des qualificatifs de position absolue, tels que les termes "avant", "arrière", "haut", "bas", "gauche", "droite", etc., ou relative, tels que les termes "dessus", "dessous", "supérieur", "inférieur", etc., ou à des qualificatifs d'orientation, tels que les termes "horizontal", "vertical", etc., il est fait référence sauf précision contraire à l'orientation des figures.In the following description, when referring to absolute position qualifiers, such as "front", "rear", "up", "down", "left", "right", etc., or relative, such as the terms "above", "below", "upper", "lower", etc., or to qualifiers of orientation, such as the terms "horizontal", "vertical", etc., it reference is made unless otherwise specified to the orientation of the figures.

Sauf précision contraire, les expressions "environ", "approximativement", "sensiblement", et "de l'ordre de" signifient à 10 % près, de préférence à 5 % près.Unless specified otherwise, the expressions “about”, “approximately”, “substantially”, and “of the order of” mean to within 10%, preferably within 5%.

La figure 1 représente, de manière très schématique, un mode de réalisation d'un convertisseur PFM 1.The figure 1 very schematically represents an embodiment of a PFM converter 1.

Le convertisseur 1 est configuré pour fournir un potentiel continu (DC) de sortie Vout à partir d'un potentiel continu (DC) d'alimentation Vsupply. Les deux potentiels sont référencés par rapport à un potentiel de référence GND, par exemple la masse. La valeur du potentiel Vout est inférieure à celle du potentiel Vsupply.Converter 1 is configured to supply an output direct (DC) potential Vout from a supply direct (DC) potential Vsupply. The two potentials are referenced with respect to a reference potential GND, for example ground. The value of potential Vout is lower than that of potential Vsupply.

Le convertisseur 1 est configuré pour fournir le potentiel Vout de sorte qu'il soit égal à une valeur de consigne. Le convertisseur 1 reçoit cette valeur de consigne sous la forme d'un potentiel Vref représentatif de la valeur de consigne. Le potentiel Vref est référencé au potentiel GND.The converter 1 is configured to supply the potential Vout so that it is equal to a set value. The converter 1 receives this setpoint value in the form of a potential Vref representative of the setpoint value. Potential Vref is referenced to potential GND.

Dans la suite de la description, on considère, à titre d'exemple, que la valeur du potentiel Vref est égale à la valeur de consigne du potentiel Vout. Ainsi, la comparaison de la valeur d'un potentiel donné avec la valeur de consigne peut s'effectuer directement en comparant ce potentiel et le potentiel Vref. Toutefois, la personne du métier est en mesure d'adapter la description qui va suivre au cas où la valeur du potentiel Vref est plus faible que la valeur de consigne du potentiel Vout. Dans ce cas, la comparaison de la valeur d'un potentiel donné avec la valeur de consigne peut s'effectuer en divisant ce potentiel, par exemple au moyen d'un pont diviseur de tension, de manière à obtenir un potentiel intermédiaire représentatif de la valeur de ce potentiel donné. Ce potentiel intermédiaire est ensuite comparé avec le potentiel Vref ce qui revient à comparer la valeur du potentiel Vout avec sa valeur de consigne.In the remainder of the description, it is considered, by way of example, that the value of the potential Vref is equal to the set point value of the potential Vout. Thus, the comparison of the value of a given potential with the setpoint value can be carried out directly by comparing this potential and the potential Vref. However, the person skilled in the art is able to adapt the description which will follow in the case where the value of the potential Vref is lower than the setpoint value of the potential Vout. In this case, the comparison of the value of a given potential with the setpoint value can be carried out by dividing this potential, for example by means of a voltage divider bridge, so as to obtain an intermediate potential representative of the value of this given potential. This intermediate potential is then compared with the potential Vref, which amounts to comparing the value of the potential Vout with its setpoint value.

Le convertisseur 1 comprend un interrupteur IT1 connecté entre un noeud 104 configuré pour recevoir le potentiel Vsupply et un noeud interne 106. A titre d'exemple, l'interrupteur IT1 est mis en œuvre par un transistor MOS (Métal Oxyde Semiconducteur - "Metal Oxide Semiconductor" en anglais), par exemple un transistor MOS à canal P.The converter 1 comprises a switch IT1 connected between a node 104 configured to receive the potential Vsupply and an internal node 106. By way of example, the switch IT1 is implemented by a MOS transistor (Metal Oxide Semiconductor - "Metal Oxide Semiconductor", for example a P-channel MOS transistor.

Le convertisseur 1 comprend en outre un interrupteur IT2 connecté entre le noeud 106 et un noeud 102 configuré pour recevoir le potentiel GND. A titre d'exemple, l'interrupteur IT2 est mis en œuvre par un transistor MOS, par exemple un transistor MOS à canal N.Converter 1 further comprises a switch IT2 connected between node 106 and a node 102 configured to receive potential GND. By way of example, the switch IT2 is implemented by an MOS transistor, for example an N-channel MOS transistor.

Le convertisseur 1 comprend un élément inductif L connecté entre le noeud 106 et un noeud de sortie 108 du convertisseur 1. Le convertisseur 1 est configuré pour fournir le potentiel Vout sur le noeud 108.Converter 1 comprises an inductive element L connected between node 106 and an output node 108 of converter 1. Converter 1 is configured to provide potential Vout on node 108.

Une capacité C est connectée entre le noeud 108 et le noeud 102. A titre d'exemple, cette capacité C fait entièrement partie du convertisseur 1. Selon un autre exemple, la capacité C correspond à une capacité équivalente d'une capacité de sortie du convertisseur 1 et d'une capacité d'entrée d'une charge 110 connectée entre les noeuds 108 et 102 et alimentée par le convertisseur 1. En figure 1, une source de courant 111 représente le courant tiré par la charge 110 sur le noeud 108, la source de courant 111 étant connectée entre le noeud 108 et le noeud 102, en parallèle de la capacité C.A capacitor C is connected between the node 108 and the node 102. By way of example, this capacitor C is entirely part of the converter 1. According to another example, the capacitor C corresponds to a capacitor equivalent to an output capacitor of the converter 1 and an input capacitor of a load 110 connected between nodes 108 and 102 and supplied by converter 1. In figure 1 , a current source 111 represents the current drawn by the load 110 on the node 108, the current source 111 being connected between the node 108 and the node 102, in parallel with the capacitor C.

De manière classique dans un convertisseur PFM, lors d'une phase d'accumulation d'énergie dans l'élément inductif L, l'interrupteur IT1 est passant ("on" en anglais), et l'interrupteur IT2 est bloqué ("off" en anglais), et, à l'inverse, lors d'une phase de restitution de l'énergie par l'élément L au noeud 108, l'interrupteur IT1 est bloqué et l'interrupteur IT2 est passant. Chaque succession d'une phase d'accumulation d'énergie et d'une phase de restitution d'énergie correspond à une impulsion d'un courant IL dans l'élément inductif L.Conventionally in a PFM converter, during an energy accumulation phase in the inductive element L, the switch IT1 is conductive ("on" in English), and the switch IT2 is blocked ("off " in English), and, conversely, during a phase of restitution of the energy by the element L at the node 108, the switch IT1 is blocked and the switch IT2 is on. Each succession of an energy accumulation phase and an energy restitution phase corresponds to a pulse of a current IL in the inductive element L.

Le convertisseur 1 comprend un circuit de commande CTRL. Le circuit CTRL est configuré pour commander les interrupteurs IT1 et IT2. Plus exactement, le circuit CTRL est configuré pour commander les interrupteurs IT1 et IT2 en modulation de fréquence d'impulsions. Le circuit CTRL fournit un signal de commande cmd1 à l'interrupteur IT1, et un signal de commande cmd2 à l'interrupteur IT2. Par exemple, le signal cmd1 est un signal binaire à l'état bas pour rendre passant l'interrupteur IT1, et à l'état haut pour rendre bloqué l'interrupteur IT1, le signal cmd2 étant un signal binaire à l'état haut pour rendre passant l'interrupteur IT2, et à l'état bas pour rendre bloqué l'interrupteur IT2, bien que la présente description ne se limite pas à ces exemples de signaux de commande.The converter 1 comprises a control circuit CTRL. Circuit CTRL is configured to control switches IT1 and IT2. More exactly, the circuit CTRL is configured to control the switches IT1 and IT2 in pulse frequency modulation. Circuit CTRL supplies a control signal cmd1 to switch IT1, and a control signal cmd2 to switch IT2. For example, the cmd1 signal is a binary low signal to turn on the switch IT1, and in the high state to turn off the switch IT1, the signal cmd2 being a binary signal in the high state to turn on the switch IT2, and in the low state to turn off the switch IT2, although the present description is not limited to these examples of control signals.

A titre d'exemple, le circuit CTRL est configuré pour commander le début d'une impulsion de courant IL dans l'élément L lorsque la valeur du potentiel Vout devient inférieure à un seuil Vout_th, par exemple déterminé ou égal à la valeur de consigne du potentiel Vout. Ainsi, le circuit CTRL est configuré pour recevoir les potentiels Vout et Vref.By way of example, the circuit CTRL is configured to control the start of a current pulse IL in the element L when the value of the potential Vout becomes lower than a threshold Vout_th, for example determined or equal to the setpoint value of the potential Vout. Thus, the circuit CTRL is configured to receive the potentials Vout and Vref.

De préférence, lorsque la valeur du potentiel Vout devient inférieure au seuil Vout_th, le circuit CTRL est configuré pour conditionner le début d'une impulsion de courant IL au fait que le courant IL dans l'élément L est nul. Dit autrement, le circuit CTRL est configuré pour commander le début d'une impulsion seulement si le potentiel Vout est inférieur au seuil Vout_th et le courant IL est nul. Dit encore autrement, pour chaque impulsion de courant IL dans l'élément inductif, le circuit CTRL commande le début de l'impulsion si le potentiel Vout est inférieur au seuil Vout_th et le courant IL est nul. Par exemple, lorsque le potentiel Vout est inférieur au seuil Vout_th, le circuit CTRL ne commande pas le début d'une nouvelle impulsion de courant IL tant que le courant IL n'est pas nul. Le convertisseur 1 fonctionne alors toujours en mode de conduction discontinue (DCM de l'anglais "Discontinuous Conduction Mode"), et le circuit CTRL commande les interrupteurs IT1 et IT2 de sorte que le convertisseur 1 fonctionne en DCM. Dans ce cas, comme cela est illustrée en figure 1, le circuit CRTL est configuré pour recevoir un signal EOC indiquant lorsque le courant IL est nul. A titre d'exemple, le signal EOC est fourni par un circuit 112 du convertisseur 1, le circuit 112 étant par exemple connecté au noeud 106.Preferably, when the value of the potential Vout becomes lower than the threshold Vout_th, the circuit CTRL is configured to condition the start of a current pulse IL to the fact that the current IL in the element L is zero. In other words, the circuit CTRL is configured to control the start of a pulse only if the potential Vout is lower than the threshold Vout_th and the current IL is zero. In other words, for each current pulse IL in the inductive element, the circuit CTRL controls the start of the pulse if the potential Vout is lower than the threshold Vout_th and the current IL is zero. For example, when potential Vout is lower than threshold Vout_th, circuit CTRL does not control the start of a new current pulse IL as long as current IL is not zero. The converter 1 then always operates in discontinuous conduction mode (DCM for Discontinuous Conduction Mode), and the circuit CTRL controls the switches IT1 and IT2 so that the converter 1 operates in DCM. In this case, as illustrated in figure 1 , the circuit CRTL is configured to receive a signal EOC indicating when the current IL is zero. As For example, the EOC signal is supplied by a circuit 112 of the converter 1, the circuit 112 being for example connected to the node 106.

Dans la présente description, le circuit CTRL est configuré pour commander les interrupteurs IT1 et IT2 de sorte que des impulsions de courant IL dans l'élément L aient une valeur maximale valmax sélectionnée parmi deux valeurs val1 et val2, sur la base d'un courant moyen Im tiré sur le noeud 108 par la charge 110. Dit autrement, le circuit CTRL est configuré pour sélectionner l'une ou l'autre des valeurs val1 et val2 en fonction de la valeur du courant Im, et pour commander ensuite les interrupteurs IT1 et IT2 de sorte que chaque impulsion de courant IL ait une valeur maximale Valmax égale à la valeur val1 ou val2 sélectionnée. Dit encore autrement, le circuit CTRL permet d'adapter la valeur maximale valmax des impulsions de courant IL en fonction de la valeur du courant Im. De préférence, cette adaptation de la valeur valmax des impulsions IL est discrète, c'est-à-dire que la valeur valmax ne peut pas varier de manière continue en fonction de la valeur du courant Im, ou, dit autrement, que la valeur valamx ne peut prendre que des valeurs discrètes.In the present description, the circuit CTRL is configured to control the switches IT1 and IT2 so that current pulses IL in the element L have a maximum value valmax selected from two values val1 and val2, on the basis of a current means Im drawn on the node 108 by the load 110. In other words, the circuit CTRL is configured to select one or the other of the values val1 and val2 according to the value of the current Im, and to then control the switches IT1 and IT2 so that each current pulse IL has a maximum value Valmax equal to the selected value val1 or val2. In other words, the circuit CTRL makes it possible to adapt the maximum value valmax of the current pulses IL as a function of the value of the current Im. Preferably, this adaptation of the value valmax of the pulses IL is discrete, that is to say that the value valmax cannot vary continuously as a function of the value of the current Im, or, in other words, that the value valamx can only take discrete values.

Le fait que les impulsions de courant IL puissent prendre deux valeurs maximales val1 et val2 diffère de ce qui est connu dans les convertisseurs PFM usuels où la valeur maximale des impulsions de courant dans l'élément inductif de ces convertisseurs reste la même quelle que soit la valeur du courant moyen tiré par une charge connectée à leur sortie.The fact that the current pulses IL can take two maximum values val1 and val2 differs from what is known in the usual PFM converters where the maximum value of the current pulses in the inductive element of these converters remains the same whatever the value of the average current drawn by a load connected to their output.

Selon un mode de réalisation, le circuit de commande est configuré pour sélectionner la valeur maximale valmax parmi les valeurs val1 et val2 de sorte que la valeur maximale valmax des impulsions de courants IL augmente lorsque le courant moyen augmente, et diminue lorsque le courant moyen diminue. Dit autrement, en considérant que la valeur val2 est supérieure à la valeur val1, lorsque la valeur valmax des impulsions est égale à la valeur val1, c'est-à-dire que la valeur val1 ou val2 sélectionnée est la valeur val1, et que le courant Im augmente, le circuit CTRL est configuré pour sélectionner la valeur val2, de sorte que la valeur valmax augmente, et, de manière réciproque, lorsque la valeur valmax est égale à val2 et que le courant Im diminue, le circuit CTRL est configuré pour sélectionner la valeur val1, de sorte que la valeur valmax diminue.According to one embodiment, the control circuit is configured to select the maximum value valmax from among the values val1 and val2 so that the maximum value valmax of the current pulses IL increases when the average current increases, and decreases when the average current decreases . In other words, considering that the value val2 is greater than the value val1, when the valmax value of the pulses is equal to the value val1, that is, the value val1 or val2 selected is the value val1, and the current Im increases, the CTRL circuit is configured to select the value val2, so that the value valmax increases, and, conversely, when the value valmax is equal to val2 and the current Im decreases, the circuit CTRL is configured to select the value val1, so that the valmax value decreases.

Il en résulte que, pour des valeurs du courant Im faibles relativement à des valeurs élevées du courant Im, les impulsions de courant IL ont une amplitude maximale valmax faible relativement à une amplitude maximale valmax élevée qu'ont les impulsions de courant IL pour les valeurs élevées du courant Im.It follows that, for low current values Im relative to high current values Im, the current pulses IL have a low maximum amplitude valmax relative to a high maximum amplitude valmax that the current pulses IL have for the values high current Im.

Ainsi, lorsque la charge 110 tire un courant moyen Im de faible valeur, l'amplitude maximale des impulsions de courant IL est faible ce qui permet de réduire l'amplitude des oscillations du potentiel Vout par rapport au cas où l'amplitude maximale des impulsions de courant IL serait constante et élevée. En outre, lorsque l'amplitude maximale des impulsions de courant IL est élevée, la valeur maximale du courant Im que la charge 110 peut tirer du noeud 108 sans perdre la régulation du potentiel Vout à sa valeur de consigne est plus élevée que dans le cas où l'amplitude maximale des impulsions de courant IL serait constante et faible. En effet, la valeur maximale du courant Im que la charge 110 peut tirer du noeud 108 sans perdre la régulation de la tension Vout à sa valeur de consigne est égale à la moitié de la valeur maximale de l'amplitude des impulsions de courant IL.Thus, when the load 110 draws an average current Im of low value, the maximum amplitude of the current pulses IL is low, which makes it possible to reduce the amplitude of the oscillations of the potential Vout compared to the case where the maximum amplitude of the pulses of current IL would be constant and high. Furthermore, when the maximum amplitude of the current pulses IL is high, the maximum value of the current Im that the load 110 can draw from the node 108 without losing the regulation of the potential Vout at its set value is higher than in the case where the maximum amplitude of current pulses IL would be constant and small. Indeed, the maximum value of the current Im that the load 110 can draw from the node 108 without losing the regulation of the voltage Vout to its set value is equal to half the maximum value of the amplitude of the current pulses IL.

Pour augmenter la valeur maximale du courant Im dans un convertisseur PFM ayant des impulsions de courant IL d'amplitude maximale constante, on pourrait penser à augmenter l'amplitude maximale constante des impulsions de courant IL. Toutefois, dans un tel cas, lorsque le courant Im tiré par la charge 110 aurait été faible, par exemple au moins deux fois plus faible que le courant Im maximal, cela aurait conduit à des variations de la tension Vout de forte amplitude, ce qui n'est pas souhaitable. Pour réduire l'amplitude de ces oscillations de la tension Vout, on aurait alors pu penser à augmenter la valeur de la capacité C. Toutefois, cela augmenterait considérablement le temps de démarrage du convertisseur 1, du fait que le temps nécessaire pour charger la capacité C jusqu'à ce que le potentiel Vout soit égal à sa valeur de consigne serait plus long. En outre, cela conduirait à augmenter l'encombrement de l'ensemble du convertisseur 1 et de la capacité C, ce qui n'est pas souhaitable.To increase the maximum value of the current Im in a PFM converter having current pulses IL of constant maximum amplitude, one could think of increase the constant maximum amplitude of current pulses IL. However, in such a case, when the current Im drawn by the load 110 would have been low, for example at least twice lower than the maximum current Im, this would have led to variations in the voltage Vout of high amplitude, which is not desirable. To reduce the amplitude of these oscillations of the voltage Vout, one could then have thought of increasing the value of the capacitor C. However, this would considerably increase the starting time of the converter 1, because the time necessary to charge the capacitor C until the potential Vout is equal to its set value would be longer. Furthermore, this would lead to increasing the size of the whole of the converter 1 and of the capacitor C, which is not desirable.

Selon un mode de réalisation, dans lequel la valeur val1 est inférieure à la valeur val2, le circuit CTRL est configuré pour sélectionner la valeur val2 lorsque le courant Im est supérieur à un seuil th1, et pour sélectionner la valeur val1 lorsque le courant Im est inférieur à un seuil th2, le seuil th2 étant inférieur ou égal ou seuil th1.According to one embodiment, in which the value val1 is lower than the value val2, the circuit CTRL is configured to select the value val2 when the current Im is greater than a threshold th1, and to select the value val1 when the current Im is lower than a threshold th2, the threshold th2 being lower than or equal to or threshold th1.

Selon un mode de réalisation, le seuil th2 est inférieur (c'est-à-dire strictement inférieur ici) au seuil th1, ce qui permet de supprimer d'éventuelles instabilités sur la valeur maximale valmax des impulsions de courant IL qui pourraient se produire lorsque les seuils th1 et th2 sont égaux et que la valeur valmax commute entre les valeurs val1 et val2.According to one embodiment, the threshold th2 is lower (that is to say strictly lower here) than the threshold th1, which makes it possible to eliminate any instabilities on the maximum value valmax of the current pulses IL which could occur when the thresholds th1 and th2 are equal and the value valmax switches between the values val1 and val2.

La figure 2 représente des chronogrammes illustrant un mode de réalisation du procédé de commande mis en œuvre dans le convertisseur 1 de la figure 1, et, plus particulièrement, du procédé de commande des interrupteurs IT1 et IT2, ce procédé étant mis en œuvre par le circuit CTRL.The figure 2 represents timing diagrams illustrating an embodiment of the control method implemented in the converter 1 of the figure 1 , and, more particularly, of the control method of the switches IT1 and IT2, this method being implemented by the circuit CTRL.

La figure 2 représente l'évolution en fonction du temps t du courant IL (en haut en figure 2) et du courant moyen Im (en bas en figure 2).The picture 2 represents the evolution as a function of time t of the current IL (at the top in figure 2 ) and the mean current Im (bottom in figure 2 ).

Dans l'exemple de la figure 2, le seuil th2 est inférieur au seuil th1, bien que ces seuils puissent être égaux dans d'autres exemples non illustrés.In the example of the picture 2 , the threshold th2 is lower than the threshold th1, although these thresholds may be equal in other examples not illustrated.

Dans l'exemple de la figure 2, à un instant t0, le courant Im est inférieur aux seuils th1 et th2, d'où il résulte que les impulsions du courant IL ont une valeur maximale valmax égale à la valeur val1.In the example of the figure 2 , at a time t0, the current Im is lower than the thresholds th1 and th2, from which it follows that the pulses of the current IL have a maximum value valmax equal to the value val1.

A un instant t1 postérieur à l'instant t0, le courant Im devient supérieur au seuil th2. Toutefois, comme le seuil th2 est ici inférieur au seuil th1, et qu'à l'instant t1 le courant Im est toujours inférieur au seuil th1, la valeur maximale valmax des impulsions de courant IL reste égale à la valeur val1.At a time t1 after time t0, current Im becomes greater than threshold th2. However, as the threshold th2 is here lower than the threshold th1, and that at the instant t1 the current Im is always lower than the threshold th1, the maximum value valmax of the current pulses IL remains equal to the value val1.

A un instant t2 postérieur à l'instant t1, le courant Im devient égal puis supérieur au seuil th1. La valeur val2 est alors sélectionnée, et, à partir de l'instant t2, la valeur maximale valmax des impulsions de courant IL est égale à val2.At a time t2 after time t1, current Im becomes equal to then greater than threshold th1. The value val2 is then selected, and, from time t2, the maximum value valmax of the current pulses IL is equal to val2.

Dans l'exemple de la figure 2, le courant Im augmente de l'instant t0 jusqu'à un instant t3 postérieur à l'instant t2. Ainsi, entre l'instant t0 et l'instant t2 la fréquence des impulsions de courant IL augmente. En outre, cette fréquence change, par exemple diminue, lorsque la valeur maximale valmax des impulsions de courant IL commute de la valeur val1 à la valeur val2. A partir de l'instant t2 jusqu'à l'instant t3, la fréquence des impulsions de courant IL augmente.In the example of the figure 2 , the current Im increases from time t0 to a time t3 after time t2. Thus, between time t0 and time t2 the frequency of current pulses IL increases. Furthermore, this frequency changes, for example decreases, when the maximum value valmax of the current pulses IL switches from the value val1 to the value val2. From time t2 to time t3, the frequency of the current pulses IL increases.

A un instant t4 postérieur à l'instant t3, le courant Im devient inférieur au seuil th1. Toutefois, comme le seuil th2 est ici inférieur au seuil th1, et qu'à l'instant t3 le courant Im est toujours supérieur au seuil th2, la valeur maximale valmax des impulsions de courant IL reste égale à la valeur val2.At a time t4 after time t3, current Im becomes lower than threshold th1. However, as the threshold th2 is here less than threshold th1, and at time t3 current Im is still greater than threshold th2, the maximum value valmax of current pulses IL remains equal to value val2.

A un instant t5 postérieur à l'instant t4, le courant Im devient inférieur au seuil th2. La valeur val1 est alors sélectionnée, et, à partir de l'instant t4, la valeur maximale valmax des impulsions de courant IL est égale à val1.At a time t5 after time t4, current Im becomes lower than threshold th2. The value val1 is then selected, and, from instant t4, the maximum value valmax of the current pulses IL is equal to val1.

Dans l'exemple de la figure 2, le courant Im diminue de l'instant t3 jusqu'à un instant t6 postérieur à l'instant t5. Ainsi, entre l'instant t3 et l'instant t5 la fréquence des impulsions de courant IL diminue. En outre, cette fréquence change, par exemple augmente, lorsque la valeur maximale valmax des impulsions de courant IL commute de la valeur val2 à la valeur val1. A partir de l'instant t5 jusqu'à l'instant t6, la fréquence des impulsions de courant IL diminue.In the example of the picture 2 , the current Im decreases from time t3 until a time t6 after time t5. Thus, between time t3 and time t5 the frequency of the current pulses IL decreases. Furthermore, this frequency changes, for example increases, when the maximum value valmax of the current pulses IL switches from the value val2 to the value val1. From time t5 to time t6, the frequency of the current pulses IL decreases.

Bien que cela n'ait pas été détaillé ci-dessus, chaque impulsion de courant IL débute par la fermeture de l'interrupteur IT1 alors que l'interrupteur IT2 est ouvert. Le courant IL augmente alors jusqu'à atteindre la valeur valmax sélectionnée (val1 entre les instants t0 et t2, et entre les instants t5 et t6 ; val2 entre les instants t2 et t5). Le moment où le courant IL atteint la valeur valmax sélectionnée correspond au moment où l'interrupteur IT1 est commuté à l'état bloqué et l'interrupteur IT2 est commuté à l'état passant. Le courant IL décroit alors jusqu'à s'annuler. Le moment où le courant s'annule correspond au moment où l'interrupteur IT2 est commuté à l'état ouvert.Although this was not detailed above, each current pulse IL begins with the closing of switch IT1 while switch IT2 is open. Current IL then increases until it reaches the selected value valmax (val1 between times t0 and t2, and between times t5 and t6; val2 between times t2 and t5). The moment when the current IL reaches the selected value valmax corresponds to the moment when the switch IT1 is switched to the off state and the switch IT2 is switched to the on state. The current IL then decreases until it cancels out. The moment when the current is canceled corresponds to the moment when switch IT2 is switched to the open state.

La figure 3 représente, sous la forme d'un organigramme, le procédé illustré par les chronogrammes de la figure 2.The picture 3 represents, in the form of a flowchart, the process illustrated by the chronograms of the figure 2 .

A une étape 300 (bloc "valmax = vall"), la valeur valmax est égale à la valeur val1, ou dit autrement, le circuit CTRL (figure 1) a sélectionné la valeur val1 comme valeur maximale valmax des impulsions de courant IL.At a step 300 (“valmax=vall” block), the value valmax is equal to the value val1, or in other words, the circuit CTRL ( figure 1 ) has selected the value val1 as the maximum value valmax of the current pulses IL.

L'étape 300 est suivie par une étape 302 (bloc "Im > th1") lors de laquelle le circuit CTRL compare le courant Im au seuil th1.Step 300 is followed by a step 302 (“Im>th1” block) during which the circuit CTRL compares the current Im with the threshold th1.

Si le courant Im est inférieur au seuil th1 (sortie N de l'étape 302), le procédé se poursuit à l'étape 300 et la valeur valmax reste égale à la valeur val1.If the current Im is lower than the threshold th1 (output N of step 302), the method continues at step 300 and the value valmax remains equal to the value val1.

Si le courant Im est supérieur au seuil th1 (sortie Y de l'étape 302), le procédé se poursuit à une étape 304 (bloc "valmax = val2").If current Im is greater than threshold th1 (output Y of step 302), the method continues at step 304 (“valmax=val2” block).

A l'étape 304, la valeur valmax devient égale à la valeur val2, ou, dit autrement, le circuit CTRL sélectionne la valeur val2 comme valeur maximale valmax.At step 304, the value valmax becomes equal to the value val2, or, in other words, the circuit CTRL selects the value val2 as the maximum value valmax.

L'étape 304 est suivie par une étape 306 (bloc "Im < th2") lors de laquelle le circuit CTRL compare le courant Im au seuil th2.Step 304 is followed by a step 306 (“Im<th2” block) during which the circuit CTRL compares the current Im with the threshold th2.

Si le courant Im est supérieur au seuil th2 (sortie N de l'étape 306), le procédé se poursuit à l'étape 304 et la valeur valmax reste égale à la valeur val2.If the current Im is greater than the threshold th2 (output N of step 306), the method continues at step 304 and the value valmax remains equal to the value val2.

Si le courant Im est inférieur au seuil th2 (sortie Y de l'étape 306), le procédé se poursuit à l'étape 300 lors de laquelle la valeur valmax devient égale à la valeur val1, ou, le circuit CTRL sélectionne la valeur val1 comme valeur maximale valmax.If the current Im is lower than the threshold th2 (output Y of step 306), the method continues at step 300 during which the value valmax becomes equal to the value val1, or the circuit CTRL selects the value val1 as maximum value valmax.

Bien que l'on ait décrit en relation avec la figure 2 le cas où le seuil th2 est inférieur au seuil th1, la personne du métier est en mesure d'adapter le procédé ci-dessus au cas où les seuils th1 et th2 sont égaux.Although it has been described in connection with the figure 2 the case where the threshold th2 is lower than the threshold th1, the person skilled in the art is able to adapt the above method to the case where the thresholds th1 and th2 are equal.

La figure 4 illustre, sous la forme d'une courbe 400, un exemple de mise en œuvre du procédé des figures 2 et 3. Plus particulièrement, la figure 4 illustre l'évolution de la valeur maximale valmax des impulsions de courant IL en fonction de la valeur du courant moyen Im, dans un exemple où le seuil th2 est inférieur au seuil th1.The figure 4 illustrates, in the form of a curve 400, an example of implementation of the method of figures 2 and 3 . More specifically, the figure 4 illustrates the evolution of the maximum value valmax of the current pulses IL as a function of the value of the average current Im, in an example where the threshold th2 is lower than the threshold th1.

Lorsque le courant Im augmente depuis une valeur inférieure aux seuils th1 et th2 (point 402 de la courbe 400), la valeur valmax reste égale à la valeur val1 jusqu'à ce que la valeur du courant Im atteigne le seuil th1 (point 404 de la courbe). Lorsque la valeur du courant Im continue à augmenter au-dessus du seuil th2, la valeur valmax devient égale à la valeur val2 (point 406 de la courbe 400).When the current Im increases from a value lower than the thresholds th1 and th2 (point 402 of the curve 400), the value valmax remains equal to the value val1 until the value of the current Im reaches the threshold th1 (point 404 of the curve). When the value of the current Im continues to increase above the threshold th2, the value valmax becomes equal to the value val2 (point 406 of curve 400).

A l'inverse, lorsque le courant Im diminue depuis une valeur supérieure aux seuils th1 et th2 (point 408 de la courbe 400), la valeur valmax reste égale à la valeur val2 jusqu'à ce que la valeur du courant Im atteigne le seuil th2 (point 410 de la courbe). Lorsque la valeur du courant Im continue à diminuer en dessous du seuil th2, la valeur valmax devient égale à la valeur val1 (point 412 de la courbe 400).Conversely, when the current Im decreases from a value greater than the thresholds th1 and th2 (point 408 of the curve 400), the value valmax remains equal to the value val2 until the value of the current Im reaches the threshold th2 (point 410 of the curve). When the value of current Im continues to decrease below threshold th2, value valmax becomes equal to value val1 (point 412 of curve 400).

Ainsi, du fait que le seuil th2 est inférieur strictement au seuil th1, il y a une hystérésis sur les changements de la valeur valmax entre les valeurs val1 et val2, ce qui permet de réduire les instabilités sur la valeur valmax par rapport au cas où les seuils th1 et th2 sont égaux.Thus, because the threshold th2 is strictly lower than the threshold th1, there is a hysteresis on the changes of the value valmax between the values val1 and val2, which makes it possible to reduce the instabilities on the value valmax compared to the case where thresholds th1 and th2 are equal.

Pour mettre en œuvre le procédé décrit ci-dessus, le convertisseur 1 (figure 1) comprend, par exemple, un circuit configuré pour mesurer l'évolution du courant IL en fonction du temps, et pour fournir un signal représentatif de la valeur du courant moyen Im tiré sur le noeud 108 par la charge 110. Toutefois, un tel circuit peut s'avérer encombrant et peut dégrader les performances du convertisseur, par exemple lorsque le courant IL est mesuré grâce à une résistance connectée en série avec l'élément L entre les noeuds 104 et 108.To implement the method described above, the converter 1 ( figure 1 ) comprises, for example, a circuit configured to measure the evolution of the current IL as a function of time, and to supply a signal representative of the value of the average current Im drawn on the node 108 by the load 110. However, such a circuit can be cumbersome and can degrade the performance of the converter, for example when the current IL is measured using a resistor connected in series with element L between nodes 104 and 108.

Il est ici proposé de tirer profit du fait que la fréquence des impulsions de courant IL, et, plus particulièrement l'écart entre la fin d'une impulsion de courant IL et le début de l'impulsion de courant IL suivante, est une information représentative de la valeur du courant Im. En effet, pour une valeur valmax donnée, cette fréquence augmente, respectivement diminue, quand le courant Im augmente, respectivement diminue, ou, dit autrement, l'écart entre deux impulsions de courant IL successives augmente, respectivement diminue, quand le courant Im diminue, respectivement augmente.It is proposed here to take advantage of the fact that the frequency of the current pulses IL, and more particularly the difference between the end of a current pulse IL and the start of the next current pulse IL, is information representative of the current value Im. Indeed, for a given value valmax, this frequency increases, respectively decreases, when the current Im increases, respectively decreases, or, in other words, the difference between two successive current pulses IL increases, respectively decreases, when the current Im decreases , respectively increases.

La figure 5 représente, sous la forme d'un organigramme, un mode de mise en œuvre de l'étape 302 du procédé de la figure 3. Dans ce mode de mise en œuvre, les instants de début et de fin des impulsions de courant IL sont utilisés pour estimer ou déterminer le courant Im, ou, dit autrement, pour obtenir une information représentative de la valeur du courant Im. A titre d'exemple, cette étape 302 est mise en œuvre par le circuit CTRL (figure 1).The figure 5 represents, in the form of a flowchart, an embodiment of step 302 of the method of the picture 3 . In this mode of implementation, the instants of start and end of the current pulses IL are used to estimate or determine the current Im, or, in other words, to obtain information representative of the value of the current Im. By way of example, this step 302 is implemented by the circuit CTRL ( figure 1 ).

L'étape 302 débute par une étape 500 (bloc "END PULSE ?"). L'étape 500 consiste à attendre la fin d'une impulsion de courant IL.Step 302 begins with a step 500 ("END PULSE?" block). Step 500 consists in waiting for the end of a current pulse IL.

L'étape 500 est répétée (sortie N de l'étape 500) jusqu'à la fin d'une impulsion de courant IL, et, plus exactement, jusqu'à un instant où se termine cette impulsion.Step 500 is repeated (output N of step 500) until the end of a current pulse IL, and, more precisely, until a time when this pulse ends.

Lorsqu'une impulsion de courant IL se termine (sortie Y de l'étape 500), le procédé se poursuit à une étape 502 (bloc "START temp1") lors de laquelle une temporisation temp1 débute.When a current pulse IL ends (output Y of step 500), the method continues at a step 502 ("START temp1" block) during which a temporization temp1 begins.

Le procédé se poursuit à une étape 504 (bloc "START PULSE AND temp1 ≠ 0 ?"). L'étape 504 consiste à attendre le début d'une impulsion de courant IL suivante, et, plus exactement le début de l'impulsion de courant IL suivant l'impulsion de courant IL dont la fin a provoqué le début de la temporisation temp1. En outre, lorsque cette impulsion de courant IL suivante débute, si la temporisation temp1 est terminée (sortie N de l'étape 504 et de l'étape 302 de la figure 3), cela signifie que le courant Im est inférieur au seuil th1. En revanche, si la temporisation temp1 n'est pas terminée lorsque cette impulsion de courant IL suivante débute (sortie Y de l'étape 504 et de l'étape 302), cela signifie que le courant Im est supérieur au seuil th1.The method continues at a step 504 (“START PULSE AND temp1≠0?” block). Step 504 consists of waiting for the start of a following current pulse IL, and, more exactly, the start of the current pulse IL following the current pulse IL whose end caused the start of the time delay temp1. Furthermore, when this next current pulse IL begins, if the time delay temp1 is over (output N of step 504 and step 302 of the picture 3 ), this means that the current Im is lower than the threshold th1. On the other hand, if the time delay temp1 has not ended when this next current pulse IL begins (output Y of step 504 and of step 302), this means that the current Im is greater than the threshold th1.

Ainsi, dans le mode de mise en œuvre de l'étape 302 décrit en relation avec la figure 5, la durée ou temporisation temp1 est représentative du seuil th1.Thus, in the mode of implementation of step 302 described in relation to the figure 5 , the duration or time delay temp1 is representative of the threshold th1.

La figure 6 représente, sous la forme d'un organigramme, un mode de mise en œuvre de l'étape 306 du procédé de la figure 3. Dans ce mode de mise en œuvre, les instants de début et de fin des impulsions de courant IL sont utilisés pour estimer le courant Im.The figure 6 represents, in the form of a flowchart, an embodiment of step 306 of the method of the picture 3 . In this embodiment, the start and end times of the current pulses IL are used to estimate the current Im.

L'étape 306 débute par une étape 600 (bloc "END PULSE") . L'étape 600 consiste, comme l'étape 500 (figure 5) à attendre la fin d'une impulsion de courant IL.Step 306 begins with a step 600 ("END PULSE" block). Step 600 consists, like step 500 ( figure 5 ) to wait for the end of a current pulse IL.

L'étape 600 est répétée (sortie N de l'étape 600) jusqu'à la fin d'une impulsion de courant IL, et, plus exactement, jusqu'à un instant où se termine cette impulsion.Step 600 is repeated (output N of step 600) until the end of a current pulse IL, and, more precisely, until a time when this pulse ends.

Lorsque l'impulsion de courant IL se termine (sortie Y de l'étape 600), le procédé se poursuit à une étape 602 (bloc "START temp2") lors de laquelle une temporisation temp2 débute.When the current pulse IL ends (output Y of step 600), the method continues at a step 602 ("START temp2" block) during which a time delay temp2 begins.

Le procédé se poursuit à une étape 604 (bloc "START PULSE AND temp2 = 0 ?"). L'étape 604 consiste à attendre le début d'une impulsion de courant IL suivante, et, plus exactement le début de l'impulsion de courant IL suivant l'impulsion de courant IL dont la fin a provoqué le début de la temporisation temp2. En outre, si la temporisation temp2 est terminée lorsque débute cette impulsion de courant IL suivante (sortie Y de l'étape 604 et de l'étape 306), cela signifie que le courant Im est inférieur au seuil th2. En revanche, si la temporisation temp2 n'est pas terminée lorsque débute cette impulsion de courant IL suivante (sortie N de l'étape 604 et de l'étape 306), cela signifie que le courant Im est supérieur au seuil th2.The method continues at a step 604 (“START PULSE AND temp2=0?” block). Step 604 consists in waiting for the start of a following current pulse IL, and, more exactly, the start of the current pulse IL following the current pulse IL whose end caused the start of the time delay temp2. Furthermore, if the time delay temp2 is over when this next current pulse IL begins (output Y of step 604 and of step 306), this means that the current Im is lower than the threshold th2. On the other hand, if time delay temp2 has not ended when this next current pulse IL begins (output N of step 604 and of step 306), this means that current Im is greater than threshold th2.

Ainsi, dans le mode de mise en œuvre de l'étape 306 décrit en relation avec la figure 6, la durée ou temporisation temp2 est représentative du seuil th2.Thus, in the mode of implementation of step 306 described in relation to the figure 6 , the duration or time delay temp2 is representative of the threshold th2.

La figure 7 illustre, par des chronogrammes, une mise en œuvre du procédé de la figure 3 avec les étapes décrites en relation avec les figures 5 et 6.The figure 7 illustrates, by timing diagrams, an implementation of the method of the picture 3 with the steps described in relation to the figures 5 and 6 .

Plus particulièrement, la figure 7 illustre l'évolution, en fonction du temps t, du courant IL, des signaux cmd1 et cmd2 de commande des interrupteurs IT1 et IT2, d'un signal de temporisation temp et d'un signal Sel.More specifically, the figure 7 illustrates the evolution, as a function of time t, of the current IL, of the signals cmd1 and cmd2 for controlling the switches IT1 and IT2, of a time delay signal temp and of a signal Sel.

Le signal Sel est un signal numérique dont l'état indique la valeur val1 ou val2 courante de la valeur maximale valmax des impulsions de courant. A titre d'exemple, le signal Sel est un signal binaire dont un premier état, l'état bas dans l'exemple de la figure 7, indique que la valeur val1 est sélectionnée comme valeur maximale valmax des impulsions de courant IL, et dont un deuxième état, l'état haut dans l'exemple de la figure 7, indique que la valeur val2 est sélectionnée comme valeur maximale valmax des impulsions de courant IL.The signal Sel is a digital signal whose state indicates the current value val1 or val2 of the maximum value valmax of the current pulses. By way of example, the signal Sel is a binary signal whose first state, the low state in the example of figure 7 , indicates that the value val1 is selected as the maximum value valmax of the current pulses IL, and of which a second state, the high state in the example of the figure 7 , indicates that the value val2 is selected as the maximum value valmax of the current pulses IL.

En outre, dans l'exemple de la figure 7, on considère que l'interrupteur IT1 (figure 1) est passant, respectivement bloqué, lorsque le signal cmd1 est à l'état bas, respectivement haut, l'interrupteur IT2 (figure 1) étant passant, respectivement bloqué, lorsque le signal cmd2 est à l'état haut, respectivement bas.Also, in the example of the figure 7 , it is considered that the switch IT1 ( figure 1 ) is on, respectively blocked, when the signal cmd1 is in the low state, respectively high, the switch IT2 ( figure 1 ) being on, respectively blocked, when the signal cmd2 is high, respectively low.

La personne du métier est en mesure de prévoir d'autres exemples où les niveaux haut et bas du signal cmd1 et/ou du signal cmd2 et/ou du signal Sel sont différents de ce qui est indiqué ici à titre d'exemple.Those skilled in the art can foresee other examples where the high and low levels of the cmd1 signal and/or the cmd2 signal and/or the Sel signal are different from what is indicated here by way of example.

A un instant t10, le signal Sel est à l'état bas indiquant que la valeur maximale valmax des impulsions de courant IL est égal à val1. L'instant t10 correspond à la fin d'une impulsion de courant IL (étape 500, figure 5) De manière avantageuse, dans l'exemple de la figure 7, la fin d'une impulsion de courant IL est détectée grâce à la commutation du signal cmd2 qui commande la commutation de l'interrupteur IT2 à l'état bloqué, c'est-à-dire, dans cet exemple, une commutation du signal cmd2 à l'état bas. L'instant t10 correspond, en outre, au début de la temporisation temp1 (étape 502, figure 5). Dans cet exemple, cela correspond à une commutation à l'état haut du signal temp.At a time t10, the signal Sel is in the low state indicating that the maximum value valmax of the current pulses IL is equal to val1. Time t10 corresponds to the end of a current pulse IL (step 500, figure 5 ) Advantageously, in the example of the figure 7 , the end of a current pulse IL is detected thanks to the switching of the signal cmd2 which controls the switching of the switch IT2 to the blocked state, that is to say, in this example, a switching of the signal cmd2 low. Time t10 also corresponds to the start of time delay temp1 (step 502, figure 5 ). In this example, this corresponds to a switching to the high state of the signal temp.

A un instant t11 suivant, l'impulsion de courant IL suivante débute (étape 504, figure 5). De manière avantageuse, dans l'exemple de la figure 7, le début d'une impulsion de courant IL est détecté grâce à la commutation du signal cmd1 qui commande la commutation de l'interrupteur IT1 à l'état passant, c'est-à-dire, dans cet exemple, une commutation du signal cmd1 à l'état bas. En outre, à l'instant t11, la temporisation temp1 est terminée, le signal temp étant, dans cet exemple, à l'état bas. Ainsi, la valeur valmax reste égale à val1 (sortie N de l'étape 504 en figure 5 et de l'étape 302 en figure 3).At a following instant t11, the following current pulse IL begins (step 504, figure 5 ). Advantageously, in the example of the figure 7 , the start of a current pulse IL is detected thanks to the switching of the signal cmd1 which controls the switching of the switch IT1 to the on state, that is to say, in this example, a switching of the signal cmd1 low. In addition, at time t11, the time delay temp1 is over, the signal temp being, in this example, at the low state. Thus, the value valmax remains equal to val1 (output N of step 504 in figure 5 and step 302 in picture 3 ).

A un instant t12 postérieur à l'instant t11, une impulsion de courant IL se termine, la fin de cette impulsion étant, dans cet exemple, détectée par la commutation à l'état bas du signal cmd2. Cela entraîne, comme la valeur valmax est égale à la valeur val1, le début de la temporisation temp1.At a time t12 after time t11, a current pulse IL ends, the end of this pulse being, in this example, detected by switching to the low state of signal cmd2. This causes, as the value valmax is equal to the value val1, the start of the temporization temp1.

A un instant t13 suivant, l'impulsion de courant IL suivante débute, le début de cette impulsion de courant IL suivante étant, dans cet exemple, détectée par la commutation à l'état bas du signal cmd1. Comme la temporisation temp1 n'est pas terminée à l'instant t13 (signal temp à l'état haut), cela entraîne la sélection de la valeur val2 comme nouvelle valeur maximale valmax des impulsions de courant IL (sortie Y de l'étape 504 de la figure 5 et de l'étape 302 de la figure 3). Ainsi, à l'instant t13, le signal Sel commute, dans cet exemple à l'état haut.At a following time t13, the next current pulse IL begins, the start of this next current pulse IL being, in this example, detected by the switching to the low state of the signal cmd1. As the time delay temp1 has not ended at time t13 (signal temp in the high state), this leads to the selection of the value val2 as the new maximum value valmax of the current pulses IL (output Y of step 504 of the figure 5 and step 302 of the picture 3 ). Thus, at time t13, signal Sel switches, in this example to the high state.

A partir de l'instant t13, les interrupteurs IT1 et IT2 sont commandés de sorte que la valeur maximale valmax des impulsions de courant, notamment celle débutant à l'instant t13, soit égale à la valeur val2.From time t13, switches IT1 and IT2 are controlled so that the maximum value valmax of the current pulses, in particular that beginning at time t13, is equal to value val2.

A un instant t14 postérieur à l'instant t13, l'impulsion de courant IL ayant débuté à l'instant t12 se termine (étape 600, figure 6), la fin de cette impulsion de courant correspondant, dans cet exemple, à la commutation à l'état bas du signal cmd2. Comme la valeur valmax est désormais égale à la valeur val2 (signal Sel à l'état haut), cela entraîne le début de la temporisation temp2 (étape 602, figure 2).At a time t14 after time t13, the current pulse IL having started at time t12 ends (step 600, figure 6 ), the end of this current pulse corresponding, in this example, to the switching to the low state of the signal cmd2. As the value valmax is now equal to the value val2 (signal Sel in the high state), this causes the start of the time delay temp2 (step 602, picture 2 ).

A un instant t15 suivant, l'impulsion de courant IL suivante débute (étape 604, figure 6), le début de cette impulsion de courant Il correspondant, dans cet exemple, à la commutation à l'état bas du signal cmd1. Comme la temporisation temp2 n'est pas terminée à l'instant t15, la valeur valmax reste inchangée et égale à la valeur val2 (sortie N de l'étape 604 en figure 6 et de l'étape 306 en figure 3).At a following time t15, the next current pulse IL begins (step 604, figure 6 ), the beginning of this current pulse Il corresponding, in this example, to the switching to the low state of the cmd1 signal. As the time delay temp2 has not ended at time t15, the value valmax remains unchanged and equal to the value val2 (output N of step 604 in figure 6 and step 306 in picture 3 ).

A un instant t16 postérieur à l'instant t15, alors que la valeur valmax est encore égale à la valeur val2, une impulsion de courant IL se termine et la temporisation temp2 débute.At a time t16 after time t15, while value valmax is still equal to value val2, a current pulse IL ends and time delay temp2 begins.

L'impulsion suivante de courant IL débute à un instant t17 postérieur à l'instant t15, alors que la temporisation temp2 est terminée. Cela entraîne la sélection de la valeur val1 comme nouvelle valeur maximale valmax des impulsions de courant IL (sortie Y de l'étape 604 de la figure 6 et de l'étape 306 de la figure 3). Ainsi, à l'instant t17, le signal Sel commute, dans cet exemple à l'état bas.The next current pulse IL begins at a time t17 after time t15, when time delay temp2 has ended. This results in the selection of the value val1 as the new maximum value valmax of the current pulses IL (output Y of step 604 of the figure 6 and step 306 of the picture 3 ). Thus, at time t17, signal Sel switches, in this example to the low state.

A titre d'exemple, comme cela est représenté en figure 7, la durée de la temporisation temp1 est inférieure à celle de la temporisation temp2.For example, as shown in figure 7 , timer temp1 is shorter than timer temp2.

La figure 8 représente un exemple de mode de réalisation d'un circuit 800 configuré pour mettre en œuvre les étapes des figures 5 et 6, c'est-à-dire pour mettre en œuvre le procédé illustré par la figure 7.The figure 8 shows an exemplary embodiment of a circuit 800 configured to implement the steps of figures 5 and 6 , that is to say to implement the method illustrated by the figure 7 .

A titre d'exemple, en figure 8 :

  • l'état haut, respectivement bas, du signal cmd1 commande l'état bloqué, respectivement passant, de l'interrupteur IT1,
  • l'état haut, respectivement bas, du signal cmd2 commande l'état passant, respectivement bloqué, de l'interrupteur IT2,
  • l'état haut, respectivement bas, du signal Sel indique que la valeur valmax est égale à val2, respectivement val1, et
  • une temporisation temp1 ou temp2, selon la valeur du signal Sel, débute par une commutation du signal temp à l'état haut et se termine par une commutation du signal temp à l'état bas.
For example, in figure 8 :
  • the high, respectively low state of the cmd1 signal controls the blocked state, respectively on, of the switch IT1,
  • the high state, respectively low state, of the cmd2 signal controls the on state, respectively blocked, of the switch IT2,
  • the high, respectively low, state of the signal Sel indicates that the value valmax is equal to val2, respectively val1, and
  • a time delay temp1 or temp2, depending on the value of the signal Sel, begins with a switching of the signal temp to the high state and ends with a switching of the signal temp to the low state.

A titre d'exemple, le circuit 800 fait partie du circuit CTRL (figure 1). Le circuit 800 reçoit les signaux signaux cmd1 et cmd2 et fournit le signal Sel. En outre, le circuit 800 utilise le signal Sel pour déterminer laquelle des valeurs val1 et val2 est sélectionnée comme valeur maximale valmax courante des impulsions de courant IL.For example, circuit 800 is part of circuit CTRL ( figure 1 ). Circuit 800 receives the signals cmd1 and cmd2 and supplies the signal Sel. Furthermore, the circuit 800 uses the signal Sel to determine which of the values val1 and val2 is selected as the current maximum value valmax of the current pulses IL.

Le circuit 800 comprend un circuit 802 configuré pour recevoir le signal cmd2 et une indication de la valeur val1 ou val2 sélectionnée, c'est-à-dire le signal Sel dans cet exemple. Le circuit 800 est en outre configuré pour fournir les temporisations temp1 et temp2, dans cet exemple sous la forme du signal temp.The circuit 800 comprises a circuit 802 configured to receive the signal cmd2 and an indication of the value val1 or val2 selected, that is to say the signal Sel in this example. Circuit 800 is further configured to provide time delays temp1 and temp2, in this example as the signal temp.

Plus particulièrement, dans cet exemple, lorsque le signal cmd2 commute à l'état bas, le circuit 802 commute le signal temp à l'état haut pour une durée correspondant à la durée de la temporisation temp1 si le signal Sel est à l'état bas, et pour une durée correspondant à la durée de la temporisation temp2 si le signal Sel est à l'état haut.More particularly, in this example, when the signal cmd2 switches to the low state, the circuit 802 switches the signal temp to the high state for a duration corresponding to the duration of the time delay temp1 if the signal Sel is at the state low, and for a duration corresponding to the duration of the time delay temp2 if the signal Sel is in the high state.

Le circuit 800 comprend en outre une bascule 804 de type D ("D flip-flop" en anglais). La bascule 804 a une entrée D de donnée configurée pour recevoir le signal temp. La bascule 804 comprend en outre une entrée de synchronisation CK et une sortie Q. L'état de l'entrée D est recopié sur la sortie Q à chaque front, dans cet exemple montant, du signal reçu par son entrée CK, et le niveau sur la sortie est maintenu (mémorisé) jusqu'au prochain front, dans cet exemple montant, sur son entrée CK. Plus particulièrement, dans cet exemple, l'entrée CK de la bascule 804 est configurée pour recevoir un signal Ncmd1 complémentaire du signal cmd1, le signal Ncmd1 étant à l'état bas, respectivement haut, lorsque le signal cmd1 est à l'état haut, respectivement bas. Ainsi, chaque front descendant du signal cmd1 provoque une mise à jour de la sortie Q de la bascule 804.Circuit 800 further includes a D-type flip-flop 804. Flip-flop 804 has a data D input configured to receive the temp signal. Flip-flop 804 further comprises a synchronization input CK and an output Q. The state of input D is copied to output Q on each edge, in this rising example, of the signal received by its input CK, and the level on the output is maintained (stored) until the next edge, in this rising example, on its input CK. More specifically, in this example, the CK input of the flip-flop 804 is configured to receive a signal Ncmd1 complementary to the signal cmd1, the signal Ncmd1 being in the low state, respectively high, when the signal cmd1 is in the high state. , respectively low. Thus, each falling edge of signal cmd1 causes an update of the Q output of flip-flop 804.

Il en résulte que le circuit 800 fournit le signal Sel décrit en relation avec la figure 7.As a result, circuit 800 supplies the signal Sel described in relation to the figure 7 .

En fonction du signal Sel, le circuit CTRL (figure 1) adapte alors les durées des états passants des interrupteurs IT1 et IT2 pour que la valeur maximale valmax des impulsions de courant IL soit égale à la valeur val1 ou val2 sélectionnée, c'est-à-dire la valeur va1 ou val2 indiquée par le signal Sel.Depending on the signal Sel, the circuit CTRL ( figure 1 ) then adapts the durations of the on states of the switches IT1 and IT2 so that the maximum value valmax of the current pulses IL is equal to the value val1 or val2 selected, that is to say the value va1 or val2 indicated by the signal Salt.

La personne du métier est en mesure de prévoir d'autres modes de réalisation de circuits permettant la mise en œuvre des étapes des figures 5 et 6.The person skilled in the art is able to provide other embodiments of circuits allowing the implementation of the steps of the figures 5 and 6 .

La figure 9 représente un exemple plus détaillé de mode de réalisation du convertisseur 1 de la figure 1, seul le circuit CTRL du convertisseur 1 étant représenté en figure 9.The figure 9 shows a more detailed example of an embodiment of the converter 1 of the figure 1 , only circuit CTRL of converter 1 being represented in figure 9 .

Le circuit CTRL reçoit le potentiel Vout, le potentiel Vref, et, de préférence, le signal EOC.The circuit CTRL receives the potential Vout, the potential Vref, and, preferably, the signal EOC.

Le circuit CTRL comprend un circuit 900 configuré pour recevoir les potentiels Vref et Vout, et, de préférence, le signal EOC. Le circuit 900 est configuré pour fournir un signal start dont l'état, par exemple une commutation d'un état bas à un état haut, indique que le circuit CTRL doit commander une impulsion de courant IL dans l'élément L (figure 1) .The circuit CTRL comprises a circuit 900 configured to receive the potentials Vref and Vout, and, preferably, the signal EOC. Circuit 900 is configured to supply a start signal whose state, for example switching from a low state to a high state, indicates that the circuit CTRL must control a current pulse IL in the element L ( figure 1 ) .

Le circuit CTRL comprend un circuit numérique 902, par exemple une machine d'états, recevant le signal start et fournissant les signaux cmd1 et cmd2.Circuit CTRL comprises a digital circuit 902, for example a state machine, receiving the start signal and supplying the signals cmd1 and cmd2.

Le circuit 902 est configuré pour fournir un signal indiquant quelle valeur val1 ou val2 est sélectionnée comme valeur valmax courante des impulsions de courant IL, par exemple le signal Sel. A titre d'exemple, le circuit 902 comprend le circuit 800 de la figure 8 pour générer le signal Sel.The circuit 902 is configured to supply a signal indicating which value val1 or val2 is selected as the current value valmax of the current pulses IL, for example the signal Sel. For example, circuit 902 includes circuit 800 of the figure 8 to generate the signal Sel.

Dans ce mode de réalisation, les durées des états passants des interrupteurs IT1 et IT2 sont déterminées par des comparaisons de rampe de tension avec un ou des potentiels déterminés par la valeur de consigne du potentiel Vout. A titre d'exemple, le circuit CTRL comprend un circuit 904 configuré pour fournir des rampes de tension Ramp1, et un circuit 906 configuré pour fournir des rampes de tension Ramp2.In this embodiment, the durations of the on states of the switches IT1 and IT2 are determined by voltage ramp comparisons with one or more potentials determined by the setpoint value of the potential Vout. By way of example, circuit CTRL includes circuit 904 configured to provide Ramp1 voltage ramps, and circuit 906 configured to provide Ramp2 voltage ramps.

Lorsque le circuit 902, et, plus généralement, le circuit CTRL, doit commander une impulsion de courant IL dans l'élément L, le circuit 902 commande le début d'une rampe de tension Ramp1, par exemple au moyen d'un signal start1 qu'il fournit au générateur 904 de rampes de tension Ramp1.When circuit 902, and, more generally, circuit CTRL, must command a current pulse IL in element L, circuit 902 commands the start of a voltage ramp Ramp1, for example by means of a signal start1 that it supplies to the generator 904 of voltage ramps Ramp1.

Un circuit 908 du circuit CTRL compare la rampe de tension Ramp1 avec un potentiel, par exemple le potentiel Vref, déterminé par la valeur de consigne du potentiel Vout. Le circuit 908 fournit le résultat de cette comparaison au circuit 902, par exemple sous la forme d'un signal Comp1. Par exemple, la rampe Ramp1 est croissante à partir d'une valeur nulle, et le signal Comp1 est à l'état bas tant que la rampe Ramp1 est inférieure au potentiel Vref, puis commute à l'état haut lorsque la rampe Ramp1 devient supérieure au potentiel Vref. A titre d'exemple, le circuit 902 commute le signal cmd1 au début de la rampe Ramp1, et le commute de nouveau lorsque la rampe Ramp1 devient supérieure au potentiel Vref. Ainsi, la pente de la rampe Ramp1 détermine, avec le potentiel Vref, la durée d'état passant de l'interrupteur IT1, donc la valeur maximale valmax des impulsions de courant IL.A circuit 908 of the circuit CTRL compares the voltage ramp Ramp1 with a potential, for example the potential Vref, determined by the set point value of the potential Vout. Circuit 908 supplies the result of this comparison to circuit 902, for example in the form of a signal Comp1. For example, the Ramp1 ramp is increasing from a zero value, and the Comp1 signal is in the low state as long as the Ramp1 ramp is lower than the Vref potential, then switches to the high state when the Ramp1 ramp becomes higher at the potential Vref. By way of example, circuit 902 switches signal cmd1 at the start of ramp Ramp1, and switches it again when ramp Ramp1 becomes greater than potential Vref. Thus, the slope of the ramp Ramp1 determines, with the potential Vref, the on-state duration of the switch IT1, therefore the maximum value valmax of the current pulses IL.

Dans ce mode de réalisation, le générateur de rampe 904 est donc configuré pour recevoir le signal Sel et pour modifier la pente des rampes de tension Ramp1 qu'il fournit sur la base du signal Sel.In this embodiment, the ramp generator 904 is therefore configured to receive the signal Sel and to modify the slope of the Ramp1 voltage ramps that it supplies on the basis of the signal Sel.

Par ailleurs, lorsque le circuit 902 commute le signal cmd1 pour commuter l'interrupteur IT1 à l'état bloqué, il commande simultanément le début d'une rampe de tension Ramp2, par exemple, grâce à un signal start2 qu'il fournit au générateur 906 de rampe de tension Ramp2.Furthermore, when circuit 902 switches signal cmd1 to switch switch IT1 to the off state, it simultaneously controls the start of a voltage ramp Ramp2, for example, thanks to a start2 signal that it supplies to the generator 906 Ramp2 voltage ramp.

Le circuit 908 du circuit CTRL compare la rampe de tension Ramp2 avec un potentiel déterminé par la valeur de consigne du potentiel Vout. Par exemple, la rampe Ramp2 est comparée avec le potentiel Vref lorsque la rampe Ramp2 est croissante à partir d'une valeur nulle, ou avec un potentiel égal au potentiel Vsupply moins le potentiel Vref lorsque la rampe Ramp2 est décroissante à partir du potentiel Vsupply.The circuit 908 of the circuit CTRL compares the voltage ramp Ramp2 with a potential determined by the setpoint value of the potential Vout. For example, the Ramp2 ramp is compared with the Vref potential when the Ramp2 ramp is increasing from a zero value, or with a potential equal to the Vsupply potential minus the Vref potential when the Ramp2 ramp is decreasing from the Vsupply potential.

Le circuit 908 fournit le résultat de cette comparaison au circuit 902, par exemple sous la forme d'un signal Comp2. Par exemple, la rampe Ramp2 est croissante à partir d'une valeur nulle, et le signal Comp2 est à l'état bas tant que la rampe Ramp2 est inférieure au potentiel Vref, puis commute à l'état haut lorsque la rampe Ramp2 devient supérieure au potentiel Vref. A titre d'exemple, le circuit 902 commute le signal cmd2 au début de la rampe Ramp2, et le commute de nouveau lorsque la rampe Ramp2 devient supérieure au potentiel Vref. Ainsi, la pente de la rampe Ramp2 détermine, avec le potentiel Vref, la durée d'état passant de l'interrupteur IT2.Circuit 908 supplies the result of this comparison to circuit 902, for example in the form of a signal Comp2. For example, the Ramp2 ramp is increasing from a zero value, and the Comp2 signal is in the low state as long as the Ramp2 ramp is lower than the Vref potential, then switches to the high state when the Ramp2 ramp becomes higher at the potential Vref. By way of example, circuit 902 switches signal cmd2 at the start of ramp Ramp2, and switches it again when ramp Ramp2 becomes greater than potential Vref. Thus, the slope of the ramp Ramp2 determines, with the potential Vref, the on-state duration of the switch IT2.

Pour que le courant IL soit nul à la fin de l'état passant de l'interrupteur IT2, la durée de l'état passant de l'interrupteur IT2 doit être adaptée en fonction de la valeur val1 ou val2 sélectionnée comme valeur valmax. Dans ce mode de réalisation, le générateur de rampe 906 est donc configuré pour recevoir le signal Sel et pour modifier la pente des rampes de tension Ramp2 qu'il fournit, sur la base du signal Sel.For current IL to be zero at the end of the on state of switch IT2, the duration of the on state of switch IT2 must be adapted according to the value val1 or val2 selected as value valmax. In this embodiment, the ramp generator 906 is therefore configured to receive the signal Sel and to modify the slope of the Ramp2 voltage ramps that it supplies, on the basis of the signal Sel.

La figure 10 représente un exemple de mode de réalisation d'un générateur de rampe du convertisseur de la figure 9, par exemple du générateur de rampe 904. La personne du métier est en mesure de déduire un exemple de mode de réalisation correspondant du générateur de rampe 906 à partir de la description faite ci-dessous du générateur de rampe 904.The figure 10 shows an exemplary embodiment of a ramp generator of the converter of the figure 9 , for example ramp generator 904. The person skilled in the art can deduce a corresponding exemplary embodiment of ramp generator 906 from the description given below of ramp generator 904.

Le générateur de rampe 904 comprend une source de courant 1000, un interrupteur IT3, et une capacité 1002 à valeur commandable. La source de courant 1000 et l'interrupteur IT3 sont connectés en série entre le noeud 104 recevant le potentiel Vsupply et une électrode 1004 de la capacité 1002, l'autre électrode de la capacité 1002 étant connectée au noeud 102 recevant le potentiel de référence GND. La rampe de tension Ramp1 est disponible aux bornes de la capacité 1002, ou, dit autrement, sur la borne 1004 de la capacité 1002.The ramp generator 904 includes a current source 1000, a switch IT3, and a capacitor 1002 with controllable value. Current source 1000 and switch IT3 are connected in series between node 104 receiving potential Vsupply and an electrode 1004 of capacitor 1002, the other electrode of capacitor 1002 being connected to node 102 receiving reference potential GND . The Ramp1 voltage ramp is available at the terminals of capacitor 1002, or, in other words, on terminal 1004 of capacitor 1002.

La source de courant 1000 est configurée pour fournir un courant I de charge de la capacité 1002. De préférence, le courant I est proportionnel à (Vsupply-Vout) ou à (Vsupply-Vref), de sorte que la durée d'état passant de l'interrupteur IT1 soit indépendante de la valeur du potentiel d'alimentation Vsupply.The current source 1000 is configured to provide a charging current I of the capacitor 1002. Preferably, the current I is proportional to (Vsupply-Vout) or to (Vsupply-Vref), so that the on-state duration of switch IT1 is independent of the value of supply potential Vsupply.

L'interrupteur IT3 est commandé par le signal start1. Plus particulièrement, lorsque le circuit 902 (figure 9) commande le début d'une rampe Ramp1 avec le signal start1, l'interrupteur IT3 est configuré pour commuter à l'état passant, d'où il résulte que la capacité 1002 se charge et que la rampe de tension Ramp1 est disponible à ses bornes.The switch IT3 is controlled by the start1 signal. More specifically, when circuit 902 ( figure 9 ) commands the start of a Ramp1 ramp with the start1 signal, the switch IT3 is configured to switch to the on state, from which it results that the capacitor 1002 charges and that the Ramp1 voltage ramp is available at its terminals.

Bien que cela ne soit pas illustré en figue 10, un dispositif de remise à zéro de la rampe Ramp1, par exemple un dispositif de décharge de la capacité 1002 tel qu'un interrupteur connecté en parallèle de la capacité 1002, est prévu dans le générateur de rampe 904, ce dispositif étant, par exemple, commandé par le signal start1.Although this is not illustrated in FIG. 10, a device for resetting the ramp Ramp1, for example a device for discharging capacitor 1002 such as a switch connected in parallel with capacitor 1002, is provided in the ramp generator 904, this device being, for example, controlled by the start1 signal.

Dans ce mode de réalisation, la valeur de la capacité 1002 est commandée par le signal Sel. Lorsque le signal Sel indique que la valeur valmax est égale à la valeur val1, la capacité 1002 a une première valeur C1, et, lorsque le signal Sel indique que la valeur valmax est égale à la valeur val2, la capacité 1002 a une deuxième valeur C2. Dans cet exemple où la valeur val2 est supérieure à la valeur val1, la valeur C1 est inférieure à la valeur C2. Ainsi, la pente de la rampe Ramp1 est plus importante que lorsque la capacité 1002 est à la valeur C1 que lorsque la capacité 1002 est à la valeur C2, d'où il résulte que la durée d'état passant de l'interrupteur IT1 est plus faible quand la capacité 1002 a la valeur C1 que quand la capacité 1002 a la valeur C2.In this embodiment, the value of capacitor 1002 is controlled by signal Sel. When the signal Sel indicates that the value valmax is equal to the value val1, the capacitor 1002 has a first value C1, and, when the signal Sel indicates that the value valmax is equal to the value val2, the capacitor 1002 has a second value C2. In this example where the value val2 is higher than the value val1, the value C1 is lower than the value C2. Thus, the slope of the ramp Ramp1 is greater than when capacitor 1002 is at value C1 than when capacitor 1002 is at value C2, from which it follows that the on-state duration of switch IT1 is weaker when capacitor 1002 has the value C1 than when capacitor 1002 has the value C2.

A titre d'exemple, la capacité 1002 comprend une capacité Cval1 ayant une première électrode correspondant à l'électrode 1004 de la capacité 1002, et une deuxième électrode connectée au noeud 102. La capacité Cval1 a la valeur C1. En outre, la capacité 1002 comprend un interrupteur IT4 en série avec une capacité Cval2 entre le noeud 102 et l'électrode 1004 de la capacité 1002. L'association en série de la capacité Cval2 et de l'interrupteur IT4 est donc connectée en parallèle de la capacité Cval1. La capacité Cval2 a une valeur telle que, lorsque l'interrupteur IT4, commandé par le signal Sel, est passant, la capacité 1002 a la valeur C2. Dans ce cas, l'interrupteur IT4 est passant lorsque la valeur val2 est sélectionnée, et bloqué sinon.By way of example, capacitor 1002 comprises a capacitor Cval1 having a first electrode corresponding to electrode 1004 of capacitor 1002, and a second electrode connected to node 102. Capacitor Cval1 has the value C1. Furthermore, capacitor 1002 comprises a switch IT4 in series with a capacitor Cval2 between node 102 and electrode 1004 of capacitor 1002. The series association of capacitor Cval2 and switch IT4 is therefore connected in parallel of the capacitor Cval1. Capacitor Cval2 has a value such that, when switch IT4, controlled by signal Sel, is on, capacitor 1002 has value C2. In this case, the switch IT4 is on when the value val2 is selected, and blocked otherwise.

Bien que l'on ait décrit un mode de réalisation plus détaillé d'un générateur de rampe en relation avec la figure 10, la personne du métier est en mesure de prévoir des modes de réalisation des générateurs de rampe 904 et 906 différents de ceux décrits, mais permettant la mise en œuvre du procédé décrit en relation avec les figures 2 à 6.Although a more detailed embodiment of a ramp generator has been described in connection with the figure 10 , the person skilled in the art is able to provide different embodiments of the ramp generators 904 and 906 of those described, but allowing the implementation of the method described in relation to the figures 2 to 6 .

Plus généralement, on a décrit en relation avec la figure 9 un mode de réalisation plus détaillé du circuit CTRL dans lequel les durées des états passants des interrupteurs IT1 et IT2 sont déterminées par des comparaisons de rampe de tension avec un ou des potentiels déterminés par la valeur de consigne du potentiel Vout. La personne du métier est en mesure de prévoir d'autres modes de réalisation du circuit CTRL dans lesquels les durées des états passants des interrupteurs IT1 et IT2 sont déterminées différemment, par exemple avec un oscillateur commandé en tension ("Voltage Controlled Oscillator" en anglais - VCO), et sont modifiées lorsque la valeur sélectionnée comme valeur maximale valmax est modifiée, ces durées d'états passants augmentant, respectivement diminuant, lorsque la valeur valmax augmente, respectivement diminue.More generally, we have described in relation to the figure 9 a more detailed embodiment of the circuit CTRL in which the durations of the on states of the switches IT1 and IT2 are determined by voltage ramp comparisons with one or more potentials determined by the setpoint value of the potential Vout. The person skilled in the art is able to provide other embodiments of the circuit CTRL in which the durations of the on states of the switches IT1 and IT2 are determined differently, for example with a voltage controlled oscillator ("Voltage Controlled Oscillator" in English - VCO), and are modified when the value selected as maximum value valmax is modified, these on-state durations increasing, respectively decreasing, when the value valmax increases, respectively decreases.

En outre, dans les exemples de modes de réalisation, de modes de mise en œuvre et variantes décrits précédemment en relation avec les figures 1 à 10, la valeur maximale valmax des impulsions de courant IL est sélectionnée parmi uniquement les deux valeurs val1 et val2. Toutefois, dans d'autres modes de réalisation, la valeur valmax est sélectionnée parmi un nombre de valeurs quelconque supérieur à deux. La mise en œuvre de ces modes de réalisation est à la portée de la personne du métier à partir des indications fonctionnelles données ci-dessus.In addition, in the examples of embodiments, modes of implementation and variants described above in relation to the figures 1 to 10 , the maximum value valmax of the current pulses IL is selected from only the two values val1 and val2. However, in other embodiments, the value valmax is selected from any number of values greater than two. The implementation of these embodiments is within the abilities of those skilled in the art based on the functional indications given above.

Par exemple, la valeur valmax peut être sélectionnée parmi la valeur val1, la valeur val2, et une valeur supplémentaire val3. A titre d'exemple, la valeur val3 est supérieure à la valeur val2.For example, the value valmax can be selected from among the value val1, the value val2, and an additional value val3. For example, the value val3 is greater than the value val2.

La figure 11 représente, sous la forme d'un organigramme, une variante de réalisation du procédé des figures 2 à 4, dans le cas où la valeur valmax est sélectionnée parmi trois valeurs val1, val2 et val3. Le procédé de la figure 11 est, par exemple, mis en œuvre par le circuit CTRL.The figure 11 represents, in the form of a flowchart, an alternative embodiment of the method of figures 2 to 4 , in the case where the value valmax is selected from among three values val1, val2 and val3. The process of figure 11 is, for example, implemented by the circuit CTRL.

Par rapport au procédé de la figure 3, le procédé de la figure 11 comprend en outre :

  • la sélection de la valeur val3 comme valeur maximale valmax des impulsions de courant lorsque le courant moyen Im est supérieur à un seuil th3 supérieur au seuil th1 ; et
  • la sélection de la valeur val2 lorsque le courant moyen Im est inférieur à un seuil th4 supérieur au seuil th1 et inférieur ou égal au seuil th3. De préférence, le seuil th4 est inférieur (c'est-à-dire ici strictement inférieur) au seuil th3, de sorte qu'une hystérésis est mise en œuvre lors des commutations de la valeur valmax entre les valeurs val2 et val3.
Compared to the process of picture 3 , the process of figure 11 further includes:
  • the selection of the value val3 as maximum value valmax of the current pulses when the average current Im is greater than a threshold th3 greater than the threshold th1; and
  • the selection of the value val2 when the average current Im is less than a threshold th4 greater than the threshold th1 and less than or equal to the threshold th3. Preferably, the threshold th4 is lower (that is to say here strictly lower) than the threshold th3, so that a hysteresis is implemented when switching the value valmax between the values val2 and val3.

Ainsi, le procédé de la figure 11 comprend les étapes 300, 302, 304 et 306 décrites en relation avec la figure 3, qui ne seront donc pas détaillées de nouveau ici, et comprend, en outre, des étapes 1100, 1102 et 1104. Contrairement à ce qui a été décrit en relation avec la figure 3, à l'étape 306, lorsque le courant moyen Im est inférieur au seuil th2 (sortie N de l'étape 306), le procédé se poursuit à l'étape 1100 (bloc "Im > th3") consistant à vérifier si le courant Im est supérieur au seuil th3.Thus, the process of figure 11 includes steps 300, 302, 304 and 306 described in connection with the picture 3 , which will therefore not be detailed again here, and further comprises steps 1100, 1102 and 1104. Contrary to what has been described in relation to the picture 3 , at step 306, when the average current Im is lower than the threshold th2 (output N of step 306), the method continues at step 1100 (block “Im > th3”) consisting in checking whether the current Im is greater than the threshold th3.

Si le courant Im est inférieur au seuil th3 (sortie N de l'étape 1100), le procédé se poursuit à l'étape 304 et la valeur valmax reste égale à la valeur val2.If the current Im is lower than the threshold th3 (output N of step 1100), the method continues at step 304 and the value valmax remains equal to the value val2.

Si le courant Im est supérieur au seuil th3 (sortie Y de l'étape 1100), le procédé se poursuit à l'étape 1102 (bloc "valmax = val3").If current Im is greater than threshold th3 (output Y of step 1100), the method continues at step 1102 (“valmax=val3” block).

A l'étape 1102, la valeur valmax devient égale à la valeur val3, ou, dit autrement, le circuit CTRL sélectionne la valeur val3 comme valeur maximale valmax courante. Dit encore autrement, la valeur valmax commute de la valeur val2 à la valeur val3.At step 1102, the value valmax becomes equal to the value val3, or, in other words, the circuit CTRL selects the value val3 as current maximum value valmax. In other words, the value valmax switches from the value val2 to the value val3.

L'étape 1102 est suivie par l'étape 1104 (bloc "Im < th4") lors de laquelle le circuit CTRL compare le courant Im au seuil th4.Step 1102 is followed by step 1104 (“Im<th4” block) during which the circuit CTRL compares the current Im to the threshold th4.

Si le courant Im est supérieur au seuil th4 (sortie N de l'étape 1104), le procédé se poursuit à l'étape 1102 et la valeur valmax reste égale à la valeur val3.If current Im is greater than threshold th4 (output N of step 1104), the method continues at step 1102 and value valmax remains equal to value val3.

Si le courant Im est inférieur au seuil th4 (sortie Y de l'étape 1104), le procédé se poursuit à l'étape 304 lors de laquelle la valeur valmax devient égale à la valeur val2, c'est-à-dire commute de la valeur val3 à la valeur val2.If the current Im is lower than the threshold th4 (output Y of step 1104), the method continues at step 304 during which the value valmax becomes equal to the value val2, that is to say switches from the value val3 to the value val2.

Bien que l'on ait décrit en relation avec la figure 11 le cas où le seuil th4 est inférieur au seuil th3, la personne du métier est en mesure d'adapter le procédé ci-dessus au cas où les seuils th3 et th4 sont égaux.Although it has been described in connection with the figure 11 the case where the threshold th4 is lower than the threshold th3, the person skilled in the art is able to adapt the above method to the case where the thresholds th3 and th4 are equal.

A titre d'exemple, l'étape 1100 peut être mise en œuvre de manière similaire à ce qui a été décrit en relation avec la figure 5. Dans ce cas, l'étape 1100, qui est mise en œuvre alors que la valeur valmax courante est égale à la valeur val2, comprend :

  • à la fin de chaque impulsion de courant IL, déclencher, par exemple par le circuit CTRL, une temporisation temp3 représentative du seuil th3 ; et
  • sélectionner la valeur val3, par exemple par le circuit CTRL, si un début de l'impulsion de courant IL suivante se produit pendant la temporisation temp3 (sortie Y de l'étape 1100). En revanche, si le début de l'impulsion de courant IL suivante se produit alors que la temporisation est terminée (sortie N de l'étape 1100), le procédé se poursuit à l'étape 306 et la valeur valmax reste égale à la valeur val2.
By way of example, step 1100 can be implemented in a manner similar to what has been described in relation to the figure 5 . In this case, step 1100, which is implemented while the current value valmax is equal to the value val2, comprises:
  • at the end of each current pulse IL, triggering, for example by the circuit CTRL, a time delay temp3 representative of the threshold th3; and
  • select the value val3, for example by the circuit CTRL, if a start of the following current pulse IL occurs during the time delay temp3 (output Y of step 1100). On the other hand, if the start of the following current pulse IL occurs while the time delay is over (output N of step 1100), the method continues at step 306 and the value valmax remains equal to the value val2.

De manière similaire, l'étape 1104 est par exemple mise en œuvre de manière similaire à ce qui a été décrit en relation avec la figure 6. Dans ce cas, l'étape 1104, qui est mise en œuvre alors que la valeur valmax est égale à la valeur val3, comprend :

  • à la fin de chaque impulsion de courant IL, déclencher, par exemple par le circuit CTRL, une temporisation temp4 représentative du seuil th4 ; et
  • sélectionner la valeur val2, par exemple par le circuit CTRL, si un début de l'impulsion de courant IL suivante se produit alors que la temporisation temp4 est terminée (sortie Y de l'étape 1104). En revanche, si le début de l'impulsion de courant IL suivante se produit pendant la temporisation temp4 (sortie N de l'étape 1104), le procédé se poursuit à l'étape 1102 et la valeur valmax reste égale à la valeur val3.
Similarly, step 1104 is for example implemented in a manner similar to what has been described in relation to the figure 6 . In this case, step 1104, which is implemented while the value valmax is equal to the value val3, comprises:
  • at the end of each current pulse IL, triggering, for example by the circuit CTRL, a time delay temp4 representative of the threshold th4; and
  • select the value val2, for example by the circuit CTRL, if a start of the following current pulse IL occurs while the time delay temp4 has ended (output Y of step 1104). On the other hand, if the start of the following current pulse IL occurs during the time delay temp4 (output N of step 1104), the method continues at step 1102 and the value valmax remains equal to the value val3.

L'adaptation de la description des figures 1 à 10 au procédé de la figure 11 est à la portée de la personne du métier.The adaptation of the description of figures 1 to 10 to the process of figure 11 is within the reach of the person skilled in the art.

Divers modes de réalisation et variantes ont été décrits. La personne du métier comprendra que certaines caractéristiques de ces divers modes de réalisation et variantes pourraient être combinées, et d'autres variantes apparaîtront à la personne du métier. On a décrit des modes de réalisation dans lesquels la valeur valmax est sélectionnée parmi uniquement deux valeurs discrètes val1 et val2, ou parmi uniquement trois valeurs discrètes val1, val2 et val3. La personne du métier saura adapter ces modes de réalisation au cas où la valeur valmax est sélectionnée uniquement parmi une pluralité de valeurs discrètes comprenant les valeurs val1 et val2, ou uniquement parmi une pluralité de valeurs discrètes comprenant les valeurs val1, val2 et val3.Various embodiments and variants have been described. Those skilled in the art will understand that certain features of these various embodiments and variations could be combined, and other variations will occur to those skilled in the art. Embodiments have been described in which the value valmax is selected from only two discrete values val1 and val2, or from only three discrete values val1, val2 and val3. Those skilled in the art will know how to adapt these embodiments to the case where the value valmax is selected only from a plurality of discrete values comprising the values val1 and val2, or only from a plurality of discrete values comprising the values val1, val2 and val3.

Enfin, la mise en oeuvre pratique des modes de réalisation et variantes décrits est à la portée de la personne du métier à partir des indications fonctionnelles données ci-dessus. En particulier, la personne du métier est en mesure de déterminer les valeurs que peut prendre la valeur maximale valmax des impulsions de courant IL, les valeurs des seuils correspondant, et, lorsque le courant Im est estimé par le délai entre deux impulsions de courant IL successives, les durées de temporisation représentative de ces seuils.Finally, the practical implementation of the embodiments and variants described is within the reach of the person skilled in the art based on the functional indications given above. In particular, the person skilled in the art is able to determine the values that the maximum value valmax of the current pulses IL can take, the values of the corresponding thresholds, and, when the current Im is estimated by the delay between two current pulses IL successive time delay durations representative of these thresholds.

Claims (15)

Convertisseur abaisseur DC-DC à découpage comprenant : un premier interrupteur (IT1) connecté entre un noeud (104) configuré pour recevoir un potentiel d'alimentation (Vsupply) et un noeud interne (106) ; un deuxième interrupteur (IT2) connecté entre le noeud interne (106) et un noeud (102) configuré pour recevoir un potentiel de référence (GND) ; un élément inductif (L) couplant le noeud interne (106) à un noeud de sortie (108) du convertisseur (1) ; et un circuit de commande (CTRL) configuré pour commander les premier et deuxième interrupteurs (IT1, IT2) de sorte que des impulsions de courant (IL) dans l'élément inductif (L) aient une valeur maximale (valmax) sélectionnée parmi au moins une première valeur (val1) et une deuxième valeur (val2) sur la base d'un courant moyen (Im) tiré sur le noeud de sortie (108), et pour commander le début d'une impulsion de courant (IL) dans l'élément inductif (L) seulement si un potentiel du noeud de sortie (108) est en-dessous d'un seuil et le courant (IL) dans l'élément inductif est nul. Switching DC-DC step-down converter comprising: a first switch (IT1) connected between a node (104) configured to receive a supply potential (Vsupply) and an internal node (106); a second switch (IT2) connected between the internal node (106) and a node (102) configured to receive a reference potential (GND); an inductive element (L) coupling the internal node (106) to an output node (108) of the converter (1); and a control circuit (CTRL) configured to control the first and second switches (IT1, IT2) so that current pulses (IL) in the inductive element (L) have a maximum value (valmax) selected from at least one first value (val1) and a second value (val2) based on an average current (Im) drawn at the output node (108), and for controlling the start of a current pulse (IL) in the inductive element (L) only if a potential of the output node (108) is below a threshold and the current (IL) in the inductive element is zero. Procédé de commande comprenant : sélectionner, par un circuit de commande (CTRL) et parmi au moins une première valeur (val1) et une deuxième valeur (val2), une valeur maximale (valmax) d'impulsions de courant (IL) dans un élément inductif (L) couplant un noeud interne (106) d'un convertisseur abaisseur DC-DC à découpage (1) à un noeud de sortie (108) du convertisseur, la sélection s'effectuant sur la base d'un courant moyen (Im) tiré sur le noeud de sortie (108) ; et commander, par le circuit de commande (CTRL), un premier interrupteur (IT1) connecté entre un noeud (104) recevant un potentiel d'alimentation (Vsupply) et le noeud interne (106), et un deuxième interrupteur (IT2) connecté entre le noeud interne (106) et un noeud (102) recevant un potentiel de référence (GND), de sorte que la valeur maximale (valmax) des impulsions de courant (IL) soit égale à la valeur (val1, val2) sélectionnée, le circuit de commande (CTRL) commandant le début d'une impulsion de courant (IL) dans l'élément inductif (L) seulement si un potentiel du noeud de sortie (108) est en-dessous d'un seuil et le courant (IL) dans l'élément inductif est nul. Control method comprising: select, by a control circuit (CTRL) and from among at least a first value (val1) and a second value (val2), a maximum value (valmax) of current pulses (IL) in an inductive element (L) coupling an internal node (106) of a switching DC-DC buck converter (1) to an output node (108) of the converter, the selection being made based on an average current (Im) drawn at the output node (108); and control, by the control circuit (CTRL), a first switch (IT1) connected between a node (104) receiving a supply potential (Vsupply) and the internal node (106), and a second switch (IT2) connected between the internal node (106) and a node (102) receiving a reference potential (GND), so that the maximum value (valmax) of the current pulses (IL) is equal to the value (val1, val2) selected, the control circuit (CTRL) controlling the start of a current pulse (IL) in the inductive element (L) only if a potential of the output node (108) is below a threshold and the current (IL) in the inductive element is zero. Convertisseur selon la revendication 1 ou procédé selon la revendication 2, dans lequel le convertisseur comprend en outre un circuit (112) configuré pour fournir au circuit de commande (CTRL) un signal (EOC) indiquant quand le courant dans l'élément inductif est nul.Converter according to claim 1 or method according to claim 2, in which the converter further comprises a circuit (112) configured to provide the control circuit (CTRL) with a signal (EOC) indicating when the current in the inductive element is zero . Convertisseur selon la revendication 1 ou 3, ou procédé selon la revendication 2 ou 3, dans lequel le circuit de commande (CTRL) est configuré pour sélectionner la valeur maximale (valmax) parmi au moins la première valeur (val1) et la deuxième valeur (val2) de sorte que ladite valeur maximale (valmax) augmente lorsque le courant moyen (Im) augmente, et diminue lorsque le courant moyen (Im) diminue.Converter according to Claim 1 or 3, or method according to Claim 2 or 3, in which the control circuit (CTRL) is configured to select the maximum value (valmax) from among at least the first value (val1) and the second value ( val2) so that said maximum value (valmax) increases when the average current (Im) increases, and decreases when the average current (Im) decreases. Convertisseur selon l'une quelconque des revendications 1, 3 et 4, ou procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel : la première valeur (val1) est inférieure à la deuxième valeur (val2) ; le circuit de commande (CTRL) sélectionne (304) la deuxième valeur (val2) lorsque le courant moyen (Im) est supérieur à un premier seuil (th1) ; et le circuit de commande (CTRL) sélectionne la première valeur (val1) lorsque le courant moyen (Im) est inférieur à un deuxième seuil (th2) inférieur ou égal au premier seuil (th1). Converter according to any one of claims 1, 3 and 4, or method according to any one of claims 2 to 4, in which: the first value (val1) is less than the second value (val2); the control circuit (CTRL) selects (304) the second value (val2) when the average current (Im) is greater than a first threshold (th1); and the control circuit (CTRL) selects the first value (val1) when the average current (Im) is lower at a second threshold (th2) less than or equal to the first threshold (th1). Convertisseur ou procédé selon la revendication 5, dans lequel le deuxième seuil (th2) est inférieur au premier seuil (th1).Converter or method according to Claim 5, in which the second threshold (th2) is lower than the first threshold (th1). Convertisseur ou procédé selon la revendication 5 ou 6, dans lequel, lorsque la première valeur (val1) est sélectionnée : - à la fin de chaque impulsion de courant (IL) le circuit de commande (CTRL) déclenche (502) une première temporisation (temp1) représentative du premier seuil (th1) ; et - le circuit de commande (CTRL) sélectionne (304) la deuxième valeur (val2) si un début de l'impulsion de courant (IL) suivante se produit pendant ladite première temporisation (temp1),
et dans lequel, lorsque la deuxième valeur (val2) est sélectionnée : - à la fin de chaque impulsion de courant (IL) le circuit de commande (CTRL) déclenche (602) une deuxième temporisation (temp2) représentative du deuxième seuil (th2) ; et - le circuit de commande (CTRL) sélectionne (300) la première valeur (val1) si un début de l'impulsion de courant (IL) suivante se produit après ladite deuxième temporisation (temp2). Converter or method according to claim 5 or 6, in which, when the first value (val1) is selected: - at the end of each current pulse (IL) the control circuit (CTRL) triggers (502) a first time delay (temp1) representative of the first threshold (th1); and - the control circuit (CTRL) selects (304) the second value (val2) if a start of the next current pulse (IL) occurs during said first time delay (temp1),
and wherein, when the second value (val2) is selected: - at the end of each current pulse (IL) the control circuit (CTRL) triggers (602) a second time delay (temp2) representative of the second threshold (th2); and - the control circuit (CTRL) selects (300) the first value (val1) if a start of the next current pulse (IL) occurs after said second time delay (temp2). Convertisseur ou procédé selon la revendication 7, dans lequel une durée de chaque première temporisation (temp1) est inférieure à une durée de chaque deuxième temporisation (temp2).Converter or method according to claim 7, wherein a duration of each first delay (temp1) is less than a duration of each second delay (temp2). Convertisseur ou procédé selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, dans lequel la valeur maximale (valmax) est sélectionnée parmi au moins la première valeur (vall), la deuxième valeur (val2) et une troisième valeur supérieure à la deuxième valeur (val2).Converter or method according to any one of Claims 5 to 8, in which the maximum value (valmax) is selected from at least the first value (vall), the second value (val2) and a third value greater than the second value (val2). Convertisseur ou procédé selon la revendication 9, dans lequel : le circuit de commande (CTRL) sélectionne (1102) la troisième valeur lorsque le courant moyen (Im) est supérieur à un troisième seuil supérieur au premier seuil (th1) ; et le circuit de commande sélectionne (306) la deuxième valeur (val2) lorsque le courant moyen (Im) est inférieur à un quatrième seuil supérieur au premier seuil (th1) et inférieur ou égal au troisième seuil, de préférence inférieur au troisième seuil. A converter or method according to claim 9, wherein: the control circuit (CTRL) selects (1102) the third value when the average current (Im) is greater than a third threshold greater than the first threshold (th1); and the control circuit selects (306) the second value (val2) when the average current (Im) is lower than a fourth threshold higher than the first threshold (th1) and lower than or equal to the third threshold, preferably lower than the third threshold. Convertisseur ou procédé selon la revendication 10 prise dans sa dépendance à la revendication 7, dans lequel :
lorsque la deuxième valeur (val2) est sélectionnée : - à la fin de chaque impulsion de courant (IL) le circuit de commande (CTRL) déclenche en outre une troisième temporisation représentative du troisième seuil ; et - le circuit de commande (CTRL) sélectionne (1102) la troisième valeur si un début de l'impulsion de courant (IL) suivante se produit pendant ladite troisième temporisation, et dans lequel, lorsque la troisième valeur est sélectionnée : - à la fin de chaque impulsion de courant (IL) le circuit de commande (CTRL) déclenche une quatrième temporisation représentative du quatrième seuil ; et - le circuit de commande (CTRL) sélectionne (306) la deuxième valeur (val2) si un début de l'impulsion de courant (IL) suivante se produit après ladite quatrième temporisation. A converter or method according to claim 10 when dependent on claim 7, wherein:
when the second value (val2) is selected: - at the end of each current pulse (IL) the control circuit (CTRL) also triggers a third time delay representative of the third threshold; and - the control circuit (CTRL) selects (1102) the third value if a start of the following current pulse (IL) occurs during said third time delay, and in which, when the third value is selected: - at the end of each current pulse (IL) the control circuit (CTRL) triggers a fourth time delay representative of the fourth threshold; and - the control circuit (CTRL) selects (306) the second value (val2) if a start of the next current pulse (IL) occurs after said fourth time delay. Convertisseur ou procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 11, dans lequel la fin de chaque impulsion de courant (IL) correspond à une ouverture du deuxième interrupteur (IT2) alors que le premier interrupteur (IT1) est ouvert, et le début de chaque impulsion de courant (IL) correspond à une fermeture du premier interrupteur (IT1) alors que le deuxième interrupteur (IT2) est ouvert.Converter or method according to any one of Claims 7 to 11, in which the end of each current pulse (IL) corresponds to an opening of the second switch (IT2) while the first switch (IT1) is open, and the start of each current pulse (IL) corresponds to a closing of the first switch (IT1) while the second switch (IT2) is open. Convertisseur selon l'une quelconque des revendications 1 et 3 à 12, ou procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 12, dans lequel le courant moyen (Im) est déterminé : - à partir des signaux de commande (cmd1, cmd2) des premier et deuxième interrupteurs (IT1, IT2) ; et/ou - par un délai entre chaque deux impulsions de courant (IL) successives. Converter according to any one of claims 1 and 3 to 12, or method according to any one of claims 2 to 12, in which the average current (Im) is determined: - from the control signals (cmd1, cmd2) of the first and second switches (IT1, IT2); and or - by a delay between each two successive current pulses (IL). Convertisseur selon l'une quelconque des revendications 1 et 3 à 13, ou procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 13, dans lequel les premier et deuxième interrupteurs (IT1, IT2) sont commandés en modulation de fréquence d'impulsion, PFM.Converter according to any one of Claims 1 and 3 to 13, or method according to any one of Claims 2 to 13, in which the first and second switches (IT1, IT2) are controlled in pulse frequency modulation, PFM . Convertisseur selon l'une quelconque des revendications 1 et 3 à 14, ou procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 14, dans lequel, à chaque impulsion de courant (IL), une durée de l'état passant du premier interrupteur (IT1) est déterminée par une comparaison d'une première rampe de tension (Ramp1) avec un premier potentiel (Vref) déterminé par une valeur de consigne d'un potentiel (Vout) de sortie du convertisseur (1), et une durée de l'état passant du deuxième interrupteur (IT2) est déterminée par une comparaison d'une deuxième rampe de tension (Ramp2) avec un deuxième potentiel (Vref) déterminé par la valeur de consigne, les pentes des première et deuxième rampes de tension étant différentes selon la valeur (val1, val2) sélectionnée comme valeur maximale (valmax).Converter according to any one of Claims 1 and 3 to 14, or method according to any one of Claims 2 to 14, in which, at each current pulse (IL), a duration of the on state of the first switch ( IT1) is determined by comparing a first voltage ramp (Ramp1) with a first potential (Vref) determined by a set value of an output potential (Vout) of the converter (1), and a duration of the the on state of the second switch (IT2) is determined by comparing a second voltage ramp (Ramp2) with a second potential (Vref) determined by the setpoint value, the slopes of the first and second voltage ramps being different according to the value (val1, val2) selected as maximum value (valmax).
EP22172014.7A 2021-05-10 2022-05-06 Switching mode dc-dc voltage down-converter Pending EP4089906A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2104945A FR3122792B1 (en) 2021-05-10 2021-05-10 Switching DC-DC step-down converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4089906A1 true EP4089906A1 (en) 2022-11-16

Family

ID=77021462

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP22172014.7A Pending EP4089906A1 (en) 2021-05-10 2022-05-06 Switching mode dc-dc voltage down-converter

Country Status (4)

Country Link
US (1) US12107499B2 (en)
EP (1) EP4089906A1 (en)
CN (1) CN115333365A (en)
FR (1) FR3122792B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3146558A1 (en) * 2023-03-10 2024-09-13 Stmicroelectronics International N.V. Method of calibrating a switching converter

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5959443A (en) * 1997-11-14 1999-09-28 Toko, Inc. Controller circuit for controlling a step down switching regulator operating in discontinuous conduction mode
US20090322300A1 (en) * 2008-06-25 2009-12-31 Melanson John L Hysteretic buck converter having dynamic thresholds
US8405369B1 (en) * 2008-05-06 2013-03-26 Volterra Semiconductor Corporation Scaling charge delivery in discontinuous mode switching regulation
US20200235667A1 (en) * 2019-01-21 2020-07-23 Dialog Semiconductor (Uk) Limited Pulse Frequency Modulation Control of a Power Converter

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9900942B1 (en) * 2016-10-21 2018-02-20 Semiconductor Components Industries, Llc Apparatus, systems and methods for average current and frequency control in a synchronous buck DC/DC LED driver
DE102017111006B4 (en) * 2017-05-19 2021-06-24 Infineon Technologies Austria Ag Power converter circuit with a clocked power converter
EP3738200A1 (en) * 2018-02-27 2020-11-18 Siemens Aktiengesellschaft Half-bridge having power semiconductors
US10715039B1 (en) * 2018-03-07 2020-07-14 Cirrus Logic, Inc. Peak current controlled switch mode power supply with embedded adaptive pulse frequency modulation control

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5959443A (en) * 1997-11-14 1999-09-28 Toko, Inc. Controller circuit for controlling a step down switching regulator operating in discontinuous conduction mode
US8405369B1 (en) * 2008-05-06 2013-03-26 Volterra Semiconductor Corporation Scaling charge delivery in discontinuous mode switching regulation
US20090322300A1 (en) * 2008-06-25 2009-12-31 Melanson John L Hysteretic buck converter having dynamic thresholds
US20200235667A1 (en) * 2019-01-21 2020-07-23 Dialog Semiconductor (Uk) Limited Pulse Frequency Modulation Control of a Power Converter

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LEE KYOUNGJIN ET AL: "A high efficiency wide-load-range asynchronous boost converter with time-based dual-mode control for SSD applications", 2016 IEEE ASIAN SOLID-STATE CIRCUITS CONFERENCE (A-SSCC), IEEE, 7 November 2016 (2016-11-07), pages 13 - 16, XP033061201, ISBN: 978-1-5090-3699-8, [retrieved on 20170206], DOI: 10.1109/ASSCC.2016.7844123 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3146558A1 (en) * 2023-03-10 2024-09-13 Stmicroelectronics International N.V. Method of calibrating a switching converter

Also Published As

Publication number Publication date
CN115333365A (en) 2022-11-11
FR3122792A1 (en) 2022-11-11
US20220360172A1 (en) 2022-11-10
FR3122792B1 (en) 2023-11-10
US12107499B2 (en) 2024-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2104213B1 (en) Method of controlling a DC-DC converter in discontinuous mode
EP4037170B1 (en) Synchronisation of an electronic device
FR3102620A1 (en) Voltage converter
EP0722212A1 (en) DC-DC bidirectional voltage converters and current sensor
EP4089906A1 (en) Switching mode dc-dc voltage down-converter
EP3499699A1 (en) Switching mode power supply and method for controlling same
FR3102900A1 (en) Voltage converter
EP4068606B1 (en) Voltage converter
EP4044415A1 (en) Startup of a switching-mode power supply
EP4037174A1 (en) Synchronisation of an electronic device
EP3945673B1 (en) Voltage comparator
EP3945674A1 (en) Voltage converter
FR3099321A1 (en) Switching power supply
EP3633487A1 (en) Switching converter
FR3102621A1 (en) Voltage comparator
EP3576268B1 (en) Electronic power circuit
WO2020011768A1 (en) Method for triggering the changing of a transistor to the on state
EP3641116B1 (en) Switching mode power supply
EP4092892A1 (en) Switching mode power supply
EP3826158B1 (en) Switch control
EP3771080A1 (en) Startup of a switching-mode power supply
FR3113142A1 (en) voltage converter
EP3510682B1 (en) Electric energy transmission circuit
EP4346077A1 (en) Controlling a transistor
FR3107621A1 (en) USB-PD power interface

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20220506

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20230714